Circa una volta al giorno il cielo è illuminato da un misterioso torrente di energia. Questi eventi - noti come lampi di raggi gamma - rappresentano le esplosioni più potenti del cosmo, inviando così tanta energia in una frazione di secondo che il nostro Sole emetterà durante tutta la sua vita.
Eppure nessuno ha mai assistito direttamente a un lampo di raggi gamma. Invece gli astronomi sono lasciati a studiare la loro luce sbiadita.
Una nuova ricerca di un team internazionale di astronomi ha scoperto una caratteristica sconcertante all'interno di un lampo di raggi gamma, suggerendo che questi oggetti potrebbero comportarsi diversamente da quanto si pensasse in precedenza.
Si ritiene che queste potenti esplosioni siano innescate quando le stelle morenti collassano in buchi neri che emettono getto. Mentre questa fase dura solo pochi minuti, il suo bagliore finale - emissione che sta lentamente sbiadendo e che può essere vista a tutte le lunghezze d'onda (compresa la luce visibile) - durerà per alcuni giorni o settimane. È da questo bagliore che gli astronomi cercano meticolosamente di comprendere queste esplosioni enigmatiche.
L'emissione del bagliore si forma quando i getti si scontrano con il materiale che circonda la stella morente. Provocano un'onda d'urto, che si muove a velocità elevate, in cui gli elettroni vengono accelerati a tremende energie. Tuttavia, questo processo di accelerazione è ancora poco compreso. La chiave sta nel rilevare la polarizzazione del bagliore finale - la frazione di onde luminose che si muovono con un piano di vibrazione preferito.
"Diverse teorie sull'accelerazione degli elettroni e l'emissione di luce nel bagliore successivo predicono tutti diversi livelli di polarizzazione lineare, ma tutte le teorie concordano sul fatto che non dovrebbe esserci polarizzazione circolare nella luce visibile", ha detto l'autore principale Klaas Wiersema in un comunicato stampa.
"È qui che siamo entrati: abbiamo deciso di testarlo misurando attentamente la polarizzazione lineare e circolare di un bagliore secondario, di GRB 121024A, rilevato dal satellite Swift."
E con loro sorpresa, il team ha rilevato una polarizzazione circolare, il che significa che le onde luminose si muovono insieme in un movimento a spirale uniforme mentre viaggiano. L'esplosione di raggi gamma è stata 1000 volte più polarizzata del previsto. "È un bell'esempio di osservazioni che escludono la maggior parte delle previsioni teoriche esistenti", ha affermato Wiersema.
Il rilevamento mostra che le teorie attuali devono essere riesaminate. Gli scienziati si aspettavano che qualsiasi polarizzazione circolare venisse slavata. La radiazione di così tanti elettroni che viaggiano miliardi di anni luce cancellerebbe qualsiasi segnale. Ma la nuova scoperta suggerisce che potrebbe esserci una sorta di ordine nel modo in cui viaggiano questi elettroni.
Ovviamente rimane la possibilità che questo particolare bagliore finale fosse semplicemente un bizzarro e non tutti i bagliori posteriori si comportano così.
Tuttavia "shock estremi come quelli dei bagliori GRB sono grandi laboratori naturali per spingere la nostra comprensione della fisica oltre i limiti che possono essere esplorati nei laboratori", ha affermato Wiersema.
L'articolo è stato pubblicato su Nature.
