Credito d'immagine: NASA
Fino a poco tempo fa, gli astronomi pensavano che quasi i due terzi delle esplosioni di raggi gamma - le più potenti esplosioni conosciute nell'Universo - non sembrano lasciare un bagliore. Tutto ciò che rimane è il bagliore che gli astronomi possono studiare per cercare di capire cosa ha causato l'esplosione. Il veicolo spaziale HETE della NASA ha rapidamente determinato la posizione di 15 lampi di raggi gamma e ha trasmesso queste informazioni agli astronomi per dare seguito ai telescopi ottici. In questo caso, solo uno non ha avuto un bagliore. Quindi, sembra che i bagliori posteriori siano comuni, devi solo guardare rapidamente.
Gli astronomi hanno risolto il mistero del perché quasi i due terzi di tutti i lampi di raggi gamma, le esplosioni più potenti dell'Universo, sembrano non lasciare traccia o bagliore: in alcuni casi, non sembravano abbastanza veloci.
Una nuova analisi del veloce esploratore ad alta energia della NASA (HETE), che individua esplosioni e dirige altri satelliti e telescopi verso l'esplosione in pochi minuti (e talvolta secondi), rivela che la maggior parte delle esplosioni di raggi gamma hanno probabilmente un po 'di bagliore dopo tutto.
Gli scienziati annunciano questi risultati oggi in una conferenza stampa alla Gamma Ray Burst Conference del 2003 a Santa Fe, nel New York City, il culmine di un anno di dati HETE.
"Per anni, abbiamo pensato che i lampi di raggi gamma scuri fossero più insostituibili del Cheshire Cat, non avendo la cortesia di lasciarsi alle spalle un sorriso visibile quando svanirono", ha dichiarato il principale investigatore HETE George Ricker del Massachusetts Institute of Technology in Cambridge, messa.
“Ora finalmente vediamo quel sorriso. A poco a poco, scoppiando a raffica, il mistero dei raggi gamma si sta svolgendo. Questo nuovo risultato HETE implica che ora abbiamo un modo per studiare la maggior parte dei lampi di raggi gamma, non solo un magro terzo. "
Gli scoppi di raggi gamma, che probabilmente annunciano la nascita di un buco nero, durano solo pochi millisecondi fino a un minuto verso l'alto e poi svaniscono per sempre. Gli scienziati affermano che molte esplosioni sembrano provenire dall'implosione di stelle massicce, oltre 30 volte la massa del Sole. Sono casuali e possono verificarsi in qualsiasi parte del cielo ad una velocità di circa uno al giorno. Il bagliore persistente, persistente nei raggi X e nella luce ottica a bassa energia per ore o giorni, offre i mezzi principali per studiare l'esplosione.
La mancanza di un bagliore posticipato in ben due terzi di tutte le esplosioni aveva spinto gli scienziati a ipotizzare che il particolare scoppio di raggi gamma potrebbe essere troppo lontano (quindi la luce ottica viene "spostata in rosso" a lunghezze d'onda non rilevabili con i telescopi ottici) o lo scoppio si è verificato in regioni polverose che formano stelle (dove la polvere nasconde il bagliore finale).
Più ragionevolmente, disse Ricker, la maggior parte delle esplosioni scure in realtà stanno formando bagliori posteriori, ma i bagliori posteriori possono inizialmente svanire molto rapidamente. Un bagliore finale viene prodotto quando i detriti dell'esplosione iniziale si riversano nel gas esistente nelle regioni interstellari, creando onde d'urto e riscaldando il gas fino a quando non brilla. Se il bagliore iniziale inizialmente svanisce troppo rapidamente perché le onde d'urto sono troppo deboli o il gas è troppo tenue, il segnale ottico può scendere precipitosamente sotto il livello al quale gli astronomi possono captarlo e seguirlo. Successivamente, il bagliore posteriore potrebbe rallentare il suo tasso di declino, ma troppo tardi perché gli astronomi ottici possano recuperare il segnale.
HETE, una missione internazionale organizzata e gestita dal MIT per la NASA, determina una posizione rapida e precisa per circa due raffiche al mese. Nell'ultimo anno, la minuscola ma potente telecamera a raggi X (SXC) di HETE, uno dei tre strumenti principali, ha determinato con precisione posizioni per 15 lampi di raggi gamma. Sorprendentemente, solo una delle quindici raffiche dell'SXC si è rivelata scura, mentre dieci si sarebbero aspettati sulla base dei risultati del satellite precedente.
Un team guidato dal MIT ha concluso che il motivo per cui finalmente si trovano i bagliori posteriori è duplice: gli astronomi ottici cercano rapidamente e accuratamente le posizioni di scoppio SXC; e le esplosioni SXC sono in qualche modo più luminose nei raggi X rispetto alle raffiche di raggi gamma più frequenti studiate dalla maggior parte dei satelliti precedenti, e quindi anche la luce ottica associata è più luminosa.
Pertanto, HETE sembra aver rappresentato tutti, ma circa il 15 percento, dei lampi di raggi gamma, riducendo notevolmente la gravità del problema del "bagliore mancante". Gli studi pianificati da team di astronomi ottici nel corso del prossimo anno dovrebbero ridurre ulteriormente, e possibilmente anche eliminare, la discrepanza residua.
I cacciatori di raggi gamma sono sfidati. A causa della natura dei raggi gamma e dei raggi X, che non possono essere focalizzati come la luce ottica, HETE individua le esplosioni in pochi minuti arcuati misurando le ombre proiettate dai raggi X incidenti che passano attraverso una maschera accuratamente calibrata all'interno dell'SXC. (Un arcminuto ha le dimensioni di un occhio di un ago tenuto alla lunghezza del braccio.) La maggior parte dei lampi di raggi gamma sono estremamente lontani, quindi una miriade di stelle e galassie riempiono quel piccolo cerchio. Senza una pronta localizzazione di un bagliore luminoso e sbiadito, gli scienziati hanno grandi difficoltà a localizzare la controparte del raggio gamma scoppiato giorni o settimane dopo. HETE deve continuare a localizzare i lampi di raggi gamma per risolvere la discrepanza dei lampi oscuri rimanenti.
Il veicolo spaziale HETE, in missione estesa nel 2004, fa parte del Programma Explorer della NASA. HETE è una collaborazione tra MIT; NASA; Los Alamos National Laboratory, Nuovo Messico; Il Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) della Francia, il Centre d’Etude Spatiale des Rayonnements (CESR) e l'Ecole Nationale Superieure dell’Aeronautique et de l’Espace (Sup’Aero); e l'Istituto giapponese di ricerca fisica e chimica (RIKEN). Il team scientifico comprende membri dell'Università della California (Berkeley e Santa Cruz) e dell'Università di Chicago, nonché di Brasile, India e Italia.
Fonte originale: Comunicato stampa della NASA
