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Esplosione di raggi gamma da record, forse l’esplosione più potente mai registrata

Esplosione di raggi gamma da record, forse l'esplosione più potente mai registrata

Osservazioni quasi simultanee di GRB221009A sono state effettuate da Gemini South, in Cile, grazie a una rapida risposta da parte di osservatori e collaboratori. L’immagine è una combinazione di 4 esposizioni in I, J, H, K con due strumenti scattate la mattina del 14 ottobre 2022. Credito immagine: Osservatorio internazionale Gemini/NOIRLab/NSF/AURA/B. O’Connor (UMD/GWU) & J. Rastinejad & W Fong (Northwestern Univ) Elaborazione delle immagini: TA Rector (University of Alaska Anchorage/NSF NOIRLab), M. Zamani & D. de Martin (NSF NOIRLab)

Nelle prime ore del mattino di oggi, 14 ottobre 2022, gli astronomi utilizzando il telescopio Gemini South in Cile, operato dal NOIRLab di NSF, hanno osservato le conseguenze senza precedenti di una delle esplosioni più potenti mai registrate, il burst di raggi gamma GRB221009A. Individuato per la prima volta in orbita attorno ai telescopi a raggi X e gamma il 9 ottobre 2022, questo evento da record si è verificato a 2,4 miliardi di anni luce dalla Terra ed è stato probabilmente innescato dall’esplosione di una supernova che ha creato un buco nero.

Una gigantesca esplosione cosmica ha innescato un’esplosione di attività negli astronomi di tutto il mondo mentre correvano per studiare le conseguenze di uno dei lampi di raggi gamma (GRB) più vicini e forse più energetici mai osservati. Le osservazioni appena rilasciate da due team indipendenti che utilizzano il telescopio Gemini South in Cile – uno dei telescopi gemelli dell’International Gemini Observatory gestito dal NOIRLab della NSF – hanno preso di mira il residuo luminoso e luminoso dell’esplosione che probabilmente preannunciava una supernova che un buco nero.

Il GRB, identificato come GRB 221009A, si è verificato a circa 2,4 miliardi di anni luce verso la costellazione della Sagitta. È stato avvistato per la prima volta la mattina del 9 ottobre da telescopi spaziali a raggi X e gamma, tra cui il telescopio spaziale Fermi Gamma della NASA, l’Osservatorio Swift di Neil Gehrel e la navicella spaziale Wind.

Mentre la notizia di questa scoperta si diffondeva rapidamente, due squadre di astronomi hanno lavorato a stretto contatto con i collaboratori di Gemini South per ottenere le prime osservazioni possibili del bagliore residuo da questa storica esplosione.

Nelle prime ore di venerdì 14 ottobre, due gruppi di osservazione indipendenti guidati dagli studenti laureati Brendan O’Connor (University of Maryland/George Washington University) e Jillian Rastinejad (Northwestern University) hanno effettuato due osservazioni Rapid Target of Opportunity Imaging ). Le osservazioni sono state fatte a pochi minuti di distanza. La prima osservazione è stata effettuata con lo strumento FLAMINGOS-2, uno spettrografo per immagini nel vicino infrarosso. L’altra osservazione utilizzava il Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS).

I team ora hanno accesso a entrambi i set di dati per l’analisi di questo evento energetico e in evoluzione.

“Il GRB 221009A straordinariamente lungo è il GRB più luminoso mai registrato e il suo bagliore residuo batte tutti i record a tutte le lunghezze d’onda”, ha affermato O’Connor. “Poiché questa esplosione è così luminosa e così vicina, pensiamo che questa sia un’opportunità unica per rispondere ad alcune delle domande più fondamentali su queste esplosioni, dalla formazione di buchi neri ai test di modelli di materia oscura”.

Grazie alla rapida risposta di osservatori e collaboratori, combinata con l’uso di Gemini Director’s Discretionary Time e un software efficiente di riduzione dei dati come Gemini’s DRAGONS “FIRE” (Fast Initial Reduction Engine), questa immagine è stata creata rapidamente dopo le osservazioni.

“L’agilità e la reattività dell’infrastruttura e del personale di Gemini sono segni distintivi del nostro osservatorio e hanno reso i nostri telescopi la risorsa preferita dagli astronomi che studiano gli eventi transitori”, ha affermato Janice Lee, capo scienziato di Gemini.

Le comunicazioni sono già state inviate ad altri astronomi attraverso il Gamma-ray Coordinates Network della NASA, il cui archivio si sta ora riempiendo di rapporti da tutto il mondo. Gli astronomi ritengono che questo rappresenti il ​​collasso di una stella molte volte la massa del nostro Sole, che a sua volta innesca una supernova estremamente potente e crea un buco nero a 2,4 miliardi di anni luce dalla Terra.

“Nel nostro gruppo di ricerca, ci riferiamo a questo burst come ‘BOAT’, o Brightest Of All Time, perché quando si osservano le migliaia di lampi che i telescopi a raggi gamma hanno rilevato dagli anni ’90, questo si distingue”, ha detto Rastinejad . “La sensibilità e la diversificata strumentazione di Gemini ci aiuteranno a osservare le controparti ottiche di GRB221009A in tempi molto più tardi di quanto la maggior parte dei telescopi terrestri possa osservare. Questo ci aiuterà a capire cosa ha reso questo lampo di raggi gamma così straordinariamente luminoso ed energico”.

Quando si formano, i buchi neri spingono potenti getti di particelle che vengono accelerati quasi alla velocità della luce. Questi getti perforano quindi i resti della stella progenitrice, emettendo raggi X e raggi gamma mentre si riversano nello spazio. Quando diretti nella direzione generale della Terra, questi getti vengono osservati come lampi luminosi di raggi X e raggi gamma.

Un altro lampo di raggi gamma di questa portata potrebbe non verificarsi per decenni o addirittura secoli, e il caso è ancora in evoluzione. Da segnalare sono altri resoconti straordinari di disturbi nella ionosfera terrestre che interessano le trasmissioni radio a onde lunghe dalla radiazione energetica dell’evento GRB221009A. Gli scienziati si stanno anche chiedendo come i fotoni ad altissima energia da 18 TeV (tera-elettron-volt) osservati con l’Osservatorio cinese di grandi docce d’aria ad alta quota possano sfidare la nostra comprensione standard della fisica e sopravvivere al loro viaggio di 2,4 miliardi di anni verso la Terra.

Questo evento, data la sua relativa vicinanza alla Terra, è anche un’opportunità unica per comprendere meglio l’origine degli elementi più pesanti del ferro e se provengono tutti esclusivamente da fusioni di stelle di neutroni o anche da stelle collassanti che innescano GRB.

“Le osservazioni dei Gemelli ci permetteranno di sfruttare appieno questo evento vicino e cercare le firme degli elementi pesanti formati ed espulsi nel massiccio collasso stellare”, ha detto O’Connor.


Le missioni Swift e Fermi della NASA scoprono una straordinaria esplosione cosmica


Fornito da NOIRLab

Citazione: esplosione di raggi gamma da record, forse la più potente esplosione mai registrata (2022, 15 ottobre), recuperata il 15 ottobre 2022 da https://phys.org/news/2022-10-record-breaking-gamma-ray- possibilmente potente – esplosione.html

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