Credito d'immagine: Chandra
I dati combinati dell'Osservatorio dei raggi X Chandra della NASA e le osservazioni a infrarossi con il telescopio Palomar da 200 pollici hanno rivelato prove che un lampo di raggi gamma, una delle esplosioni più catastrofiche della natura, si è verificato nella nostra Galassia alcune migliaia di anni fa. Il residuo di supernova, W49B, potrebbe anche essere il primo residuo di un lampo di raggi gamma scoperto nella Via Lattea.
W49B è una nebulosa a forma di botte situata a circa 35.000 anni luce dalla Terra. I nuovi dati rivelano anelli infrarossi luminosi, come cerchi attorno a una canna, e intense radiazioni X da ferro e nichel lungo l'asse della canna.
"Questi risultati forniscono prove intriganti che una stella estremamente massiccia sia esplosa in due potenti getti opposti e ricchi di ferro", ha dichiarato Jonathan Keohane del Jet Propulsion Laboratory della NASA in una conferenza stampa durante la riunione dell'American Astronomical Society a Denver. "Questo rende W49B un candidato principale per essere il residuo di un lampo di raggi gamma che coinvolge un collasso del buco nero."
"Il raggio gamma più vicino conosciuto è esploso sulla Terra a diversi milioni di anni luce di distanza? la maggior parte distano miliardi di anni luce? quindi il rilevamento del residuo di uno nella nostra galassia sarebbe un grande passo avanti ", ha affermato William Reach, uno dei collaboratori di Keohane del California Institute of Technology.
Secondo la teoria del collasso, scoppi di raggi gamma vengono prodotti quando una stella massiccia esaurisce il combustibile nucleare e il nucleo della stella collassa per formare un buco nero circondato da un disco di gas estremamente caldo, in rapida rotazione, magnetizzato. Gran parte di questo gas viene tirato nel buco nero, ma alcuni vengono gettati via in getti di gas diretti in modo opposto che viaggiano alla velocità della luce.
Un osservatore allineato con uno di questi getti vedrebbe scoppiare un raggio gamma, un lampo accecante in cui la potenza concentrata è uguale a quella di dieci quadrilioni di soli per circa un minuto. La vista perpendicolare ai getti è un'esplosione di una supernova meno sorprendente, ma comunque spettacolare. Per W49B, il getto viene inclinato dal piano del cielo di circa 20 gradi.
Nell'immagine a infrarossi si possono identificare quattro anelli di circa 25 anni luce di diametro. Questi anelli, dovuti al gas caldo, presumibilmente furono espulsi dalla rapida rotazione della stella massiccia alcune centinaia di migliaia di anni prima che la stella esplodesse. Gli anelli furono spinti verso l'esterno da un vento caldo dalla stella alcune migliaia di anni prima che esplodesse.
L'immagine e i dati spettrali di Chandra mostrano che i getti di gas multimilionario centigrado che si estendono lungo l'asse della canna sono ricchi di ioni ferro e nichel, coerentemente con il loro espulsione dal centro della stella. Ciò distingue l'esplosione da una supernova di tipo II convenzionale in cui la maggior parte del Fe e del Ni entrano nella creazione della stella di neutroni, e la parte esterna della stella è ciò che viene lanciato. Al contrario, nel modello collapsar di raggi gamma esplode il ferro e il nichel dal centro viene espulso lungo il getto.
Alle estremità del barilotto, l'emissione di raggi X si allarga per formare un berretto caldo. Il cappuccio radiografico è circondato da una nuvola appiattita di molecole di idrogeno rilevate nell'infrarosso. Queste caratteristiche indicano che l'onda d'urto prodotta dall'esplosione ha incontrato una grande, densa nuvola di gas e polvere.
Lo scenario che emerge è quello in cui una stella massiccia si è formata da una densa nuvola di polvere, che ha brillato brillantemente per alcuni milioni di anni, mentre faceva roteare anelli di gas e spingendoli via, formando una cavità quasi vuota attorno alla stella. La stella ha quindi subito un'esplosione di supernova di tipo collapsar che ha provocato un'esplosione di raggi gamma.
Le osservazioni di W49B possono aiutare a risolvere un problema che ha turbato il modello collapsar per esplosioni di raggi gamma. Da un lato, il modello si basa sul crollo di una stella massiccia, che è normalmente formata da una nuvola densa. D'altra parte, le osservazioni del bagliore successivo di molti lampi di raggi gamma indicano che l'esplosione è avvenuta in un gas a bassa densità. Sulla base dei dati del W49B, la risoluzione proposta da Keohane e colleghi è che la stella aveva scavato una cavità estesa a bassa densità in cui successivamente si verificò l'esplosione.
"Questa stella sembra essere esplosa all'interno di una bolla che aveva creato", ha detto Keohane. "In un certo senso, ha scavato la propria tomba."
Il Marshall Space Flight Center della NASA, Huntsville, Alabama, gestisce il programma Chandra per l'Office of Space Science, quartier generale della NASA, Washington. Northrop Grumman di Redondo Beach, California, precedentemente TRW, Inc., è stato il principale appaltatore di sviluppo per l'osservatorio. L'Osservatorio Astrofisico Smithsonian controlla le operazioni scientifiche e di volo dal Centro radiografico Chandra di Cambridge, Massachussets.
Fonte originale: Chandra News Release
