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Getti ultra veloci sotto osservazione

Getti ultra veloci sotto osservazione

Un team di ricercatori della National Science Foundation ha utilizzato tre diversi telescopi per indagare l’origine misteriosa di una coppia di getti di particelle generati dalla fusione di due stelle di neutroni

Fulvia Croci5 settembre 2018

La fusione di due stelle di neutroni in una galassia a 130 milioni di anni luce da noi ha generato un getto di particelle, dirette verso lo spazio interstellare alla velocità della luce. Il suggestivo fenomeno è stato individuato dalla rete globale di telescopi della National Science Foundation (Nsf) e la scoperta è stata pubblicata sulla rivista Nature. La fusione delle due stelle è avvenuta nell’agosto dello scorso anno e ha generato una serie di onde gravitazionali che si sono poi propagate nello spazio. Per la prima volta in nella storia dell’astronomia, è stata individuata anche la radiazione elettromagnetica associata all’esplosione avvenuta durante il fenomeno che ha generato l’onda gravitazionale. Le conseguenze della fusione, denominata GW170817, sono state osservate da telescopi orbitanti e terrestri in tutto il mondo. Gli scienziati si sono resi conto che le caratteristiche delle onde sono cambiate nel tempo e hanno usato queste informazioni per rivelare la natura dei fenomeni rilevati dopo la fusione.

Uno dei dubbi da sciogliere, riguardava l’individuazione di eventuali getti di materiale che si sarebbero potuti riversare nello spazio ad estrema velocità. Scoprire se questo tipo di fenomeno era effettivamente avvenuto era di cruciale importanza per gli scienziati: tali getti sono infatti necessari per produrre le emissioni di raggi gamma provenienti dalla fusione di due stelle di neutroni. La risposta a tali quesiti è arrivata dalle osservazioni combinate ottenute dal Very Long Baseline Array dell’Nsf, dal Very Large Array di Karl G. Jansky  e dal Robert C. Byrd Green Bank Telescope. I tre telescopi hanno scoperto che una parte dell’emissione radio proveniente dalla fusione si era spostata: uno spostamento così verloce – secondo il parere degli scienziati – può solo essere attribuito a un getto.  «Abbiamo misurato un movimento apparente quattro volte più veloce della luce: quell’illusione, chiamata movimento superluminale, si verifica quando il getto è puntato quasi verso la Terra e il materiale nel getto si sta avvicinando alla velocità della luce – ha detto Kunal Mooley, del National Radio Astronomy Observatory. Le osservazioni non si sono fermate e il getto è stato osservato per altre due volte, precisamente 75 e 230 giorni dopo la fusione. «Sulla base della nostra analisi, questo getto molto probabilmente è piuttosto stretto, largo al massimo 5 gradi, ed è stato puntato solo 20 gradi lontano dalla direzione della Terra – ha detto Adam Deller, della Swinburne University of Technology e precedentemente dell’Nrao – per soddisfare le nostre osservazioni, anche il materiale nel getto deve essere proiettato verso l’esterno a oltre il 97 percento della velocità della luce».

Lo scenario emerso dopo le ultime osservazioni mostra che la fusione iniziale delle due stelle di neutroni ha causato un’esplosione che ha spinto verso l’esterno un guscio sferico di detriti. Le stelle sono collassate in un buco nero, la cui potente gravità ha attirato verso il suo centro una grande quantità di materiale. Quest’ultimo ha contribuito alla formazione di un disco che ruotava vorticosamente, il quale ha generato una coppia di getti che si sono diretti verso lo spazio interstellare. I dati in possesso degli scienziati indicano che uno dei getti ha interagito con i detriti, formando un ‘bozzolo’ di materiale che si è mosso verso l’esterno. Questo guscio sferico non ha la stessa velocità di un getto, ma si muove molto più lentamente. L’interpretazione del fenomeno che va per la maggiore evidenzia che il bozzolo ha dominato le emissioni radio fino a crica 60 giorni dopo la fusione per poi essere spodestato dal getto. La scoperta di un getto che si muove rapidamente all’interno di GW170817 rafforza enormemente la connessione tra le fusioni stellari di neutroni e le esplosioni di raggi gamma a breve durata. La fusione ha rappresentato un momento di grande importanza per l’astronomia e i dati che vengono mano a mano messi in rilievo sono fondamentali per poter comprendere fenomeni ancora molto enigmatici.

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