Credito d'immagine: NASA
Il satellite RHESSI della NASA potrebbe aver scoperto nuovi indizi sulle esplosioni più potenti dell'Universo quando ha accidentalmente catturato l'immagine di uno scoppio di raggi gamma mentre catturava immagini di brillamenti solari sul Sole. Ciò che RHESSI ha scoperto è che la luce proveniente dall'esplosione è polarizzata, il che indica che un potente campo magnetico potrebbe essere la causa. Quando una stella gigante diventa un buco nero che ruota rapidamente, potrebbe torcere il campo magnetico così tanto che l'intero oggetto esplode come una molla non arrotolata.
Il satellite RHESSI della NASA potrebbe aver scoperto uno degli indizi più importanti ancora ottenuti sul meccanismo per produrre esplosioni di raggi gamma, le esplosioni più potenti dell'universo. Questo è stato il risultato di un'osservazione casuale da parte di un satellite progettato per studiare il Sole.
Il satellite Reuven Ramaty High-Energy Solar Spectroscopic Imager (RHESSI) stava scattando foto di brillamenti solari il 6 dicembre 2002, quando ha catturato un raggio gamma estremamente luminoso sullo sfondo, oltre il bordo del Sole, rivelando per la prima tempo in cui i raggi gamma in tale esplosione sono polarizzati. Il risultato indica che intensi campi magnetici potrebbero essere la forza trainante dietro queste fantastiche esplosioni.
I brillamenti solari sono enormi esplosioni nell'atmosfera del Sole, alimentate dall'improvviso rilascio di energia magnetica. I lampi di raggi gamma sono lampi remoti di raggi gamma che si diffondono casualmente nel cielo circa una volta al giorno, brillando brevemente come un milione di miliardi di soli. Recenti osservazioni suggeriscono che potrebbero essere prodotte da un tipo speciale di stella che esplode (supernova), ma non tutte le supernova generano esplosioni di raggi gamma, quindi la fisica di come un'esplosione di supernova può produrre uno scoppio di raggi gamma non è chiara.
I risultati sono stati presentati in una conferenza stampa durante l'incontro dell'American Astronomical Society a Nashville, nel Tennessee, da due ricercatori della University of California, Berkeley: il dottor Wayne Coburn, un borsista post-dottorato presso l'UC Berkeley Space Sciences Laboratory e il dottor Steven Boggs, assistente professore di fisica. Sono autori di un articolo su questa scoperta pubblicato nel numero di Nature del 22 maggio.
"RHESSI è stato inviato nello spazio per scoprire i segreti dei brillamenti solari, le più grandi esplosioni nel nostro Sistema solare, quindi sono lieto che sia stato in grado di fornire in modo fortuito nuove informazioni sulle esplosioni di raggi gamma, le più grandi esplosioni dell'intero universo, "Ha dichiarato il dott. Brian Dennis, scienziato missionario RHESSI presso il Goddard Space Flight Center della NASA, Greenbelt, Md.
"Curiosamente, i campi magnetici sembrano guidare sia i brillamenti solari locali sia i lontani lampi di raggi gamma, due eventi immensamente potenti", ha aggiunto Dennis.
La forte polarizzazione misurata da RHESSI fornisce una finestra unica su come sono alimentati questi lampi, secondo Boggs. Interpreta le misurazioni nel senso che lo scoppio proviene da una regione di campi magnetici altamente strutturati, più forti dei campi sulla superficie di una stella di neutroni - fino ad ora, i campi magnetici più forti osservati nell'universo. "La polarizzazione ci sta dicendo che i campi magnetici stessi agiscono come la dinamite, guidando la palla di fuoco esplosiva che vediamo come un'esplosione di raggi gamma", ha detto.
I raggi gamma misurati da RHESSI erano polarizzati per circa l'80 percento, coerentemente con la massima polarizzazione possibile dagli elettroni che si muovevano a spirale attorno alle linee del campo magnetico. La spirale fa sì che gli elettroni producano luce mediante "radiazione di sincrotrone". La luce polarizzata, familiare a molti di noi come la luce riflessa bloccata dagli occhiali da sole Polaroid, è una luce con i suoi campi magnetici ed elettrici che vibrano principalmente in una direzione, non in modo casuale. Tale coerenza implica una sottostante simmetria fisica, in questo caso campi magnetici allineati.
Sebbene gli elettroni siano probabilmente accelerati a quasi la velocità della luce nelle onde d'urto, il fatto che i raggi gamma siano al massimo polarizzati implica che le onde d'urto stesse siano guidate da un forte campo magnetico sottostante.
"La quantità di polarizzazione che hanno trovato è così intensa, che sembra che sia pura radiazione di sincrotrone e nient'altro, e tutte le altre teorie dovranno ora mordere la polvere", ha detto il dott. Kevin Hurley, un UC Berkeley gamma- fisico di scoppio di raggi che dal 1990 gestisce la Terza rete interplanetaria (IPN3) di sei satelliti collegati tra loro per individuare esplosioni di raggi gamma e avvisare immediatamente gli astronomi. Tuttavia, per una misurazione così innovativa, è cruciale un'ulteriore conferma indipendente, ha aggiunto Boggs.
La scoperta della polarizzazione rivela come viene alimentato un lampo di raggi gamma attraverso la generazione di un forte campo magnetico su larga scala. La domanda successiva è: perché alcune supernove portano a un campo magnetico organizzato e forte? Questa potrebbe essere una domanda che possiamo affrontare solo attraverso la teoria, ma le prove sono in atto affinché i teorici possano svelare, ha detto Boggs.
Sebbene lasci ai teorici di capire come si possano generare campi magnetici così forti, Boggs ha affermato che l'esplosione è probabilmente preceduta dal collasso del nucleo di una stella massiccia direttamente in un buco nero. Un buco nero stesso non ha campo magnetico, ma il campo magnetico locale può passare attraverso il buco nero. Se gira rapidamente, il buco nero avvolgerà il campo locale come una corda in cima. La densità di energia nel campo compresso strettamente avvolto alla fine diventerebbe così alta che il campo rimbalzerebbe verso l'esterno in una massiccia palla di fuoco, trascinando con sé la materia.
Fonte originale: Comunicato stampa della NASA
