I raggi gamma esplodono galassie ospiti. clicca per ingrandire
Se scoppiasse un raggio gamma vicino alla Terra, si tratterebbe di una brutta giornata: il nostro strato di ozono verrebbe rimosso, il clima mondiale cambierebbe drammaticamente e la vita farebbe fatica a sopravvivere. Fortunatamente, sembra che non accadano in galassie come la nostra Via Lattea. I ricercatori hanno scoperto che le esplosioni tendono a verificarsi in piccole galassie irregolari prive di elementi chimici più pesanti.
Uno scoppio di raggi gamma (GRB) che si verifica nella nostra galassia potrebbe decimare la vita sulla Terra, distruggendo lo strato di ozono, innescando i cambiamenti climatici e alterando drasticamente l'evoluzione della vita. Tuttavia, la buona notizia è che i risultati pubblicati online sulla rivista Nature mostrano che la probabilità di un disastro naturale a causa di un GRB è molto più bassa di quanto si pensasse in precedenza.
I GRB di lunga durata sono potenti lampi di radiazione ad alta energia che derivano da alcune delle più grandi esplosioni di stelle estremamente massicce. Gli astronomi hanno analizzato un totale di 42 GRB di lunga durata ?? bf? quelli che durano più di due secondi ?? bf? in diversi sondaggi Hubble Space Telescope (HST).
Hanno scoperto che le galassie da cui provengono sono in genere piccole, deboli e deforme (irregolari) galassie, mentre solo una è stata individuata da una grande galassia a spirale simile alla Via Lattea. Al contrario, le supernovae (anche il risultato del collasso di stelle massicce) sono state trovate a giacere in galassie a spirale circa la metà delle volte.
Questi risultati, pubblicati nell'edizione online del 10 maggio della rivista Nature, indicano che i GRB si formano solo in ambienti molto specifici, che sono diversi da quelli trovati nella Via Lattea.
Andrew Fruchter, presso lo Space Telescope Science Institute, l'autore principale dell'articolo ha dichiarato: "La loro presenza in piccoli irregolari implica che solo le stelle prive di elementi chimici pesanti (elementi più pesanti dell'idrogeno e dell'elio) tendono a produrre GRB di lunga durata".
Ciò significa che scoppi lunghi si sono verificati più spesso in passato quando le galassie non avevano una grande scorta di elementi pesanti. Le galassie accumulano una scorta di elementi chimici più pesanti attraverso la continua evoluzione delle successive generazioni di stelle. Le stelle della prima generazione formate prima che elementi più pesanti fossero abbondanti nell'universo.
Gli autori hanno anche scoperto che le posizioni dei GRB differivano da quelle delle supernovae (che sono una varietà molto più comune di stelle esplosive). I GRB erano molto più concentrati sulle regioni più luminose delle loro galassie ospiti, dove risiedono le stelle più massicce. Le supernovae, d'altra parte, si verificano in tutte le loro galassie ospiti.
“La scoperta che i GRB di lunga durata si trovano nelle regioni più luminose delle loro galassie ospiti suggerisce che provengono dalle stelle più massicce ?? bf? forse 20 o più volte tanto quanto il nostro Sole ", ha affermato Andrew Levan dell'Università dell'Hertfordshire, coautore dello studio.
Tuttavia, è improbabile che stelle massicce abbondanti di elementi pesanti innescino GRB perché potrebbero perdere troppo materiale attraverso "venti" stellari dalle loro superfici prima che collassino ed esplodano. Quando ciò accade, alle stelle non rimane abbastanza massa per produrre un buco nero, una condizione necessaria per innescare i GRB. L'energia del collasso fuoriesce lungo un getto stretto, come un flusso d'acqua da un tubo. La formazione di getti diretti, che concentrano l'energia lungo un raggio stretto, spiegherebbe perché i GRB sono così potenti.
Se una stella perde troppa massa, può solo lasciare una stella di neutroni che non può innescare un GRB. D'altra parte, se la stella perde troppo poca massa, il getto non può farsi strada attraverso la stella. Ciò significa che stelle di massa estremamente elevata che soffiano via troppo materiale potrebbero non essere candidate per lunghi scoppi. Allo stesso modo, le stelle non rinunciano troppo a materiale.
"È uno scenario di riccioli d'oro", ha detto Fruchter. “Solo le supernovae le cui stelle progenitrici hanno perso parte, ma non troppa massa, sembrano essere candidate per la formazione di GRB ?? bf ?.
“In passato le persone hanno suggerito che potrebbe essere possibile utilizzare i GRB per seguire le posizioni della formazione stellare. Questo ovviamente non funziona nell'universo come lo vediamo ora, ma, quando l'universo era giovane, i GRB potevano benissimo essere stati più comuni e potremmo essere ancora in grado di usarli per vedere le primissime stelle formarsi dopo il Big Bang ", ha aggiunto Levan.
Fonte originale: RAS News Release
