Fuori dalla nostra galassia, un miliardo di anni fa 2 stelle di neutroni hanno danzato una intorno all’altra fino a fondersi e ad emettere un lungo segnale di raggi gamma con un’energia mai vista prima. La ricostruzione di quanto successo è stata fornita da un team di ricerca guidato dal Gran Sasso science institute (Gssi) dell’Aquila. Il cammino che ha portato alla scoperta è partito, circa un anno fa, con il satellite Neil Gehrels swift observatory in cui è stato osservato un lampo gamma. Il segnale è stato classificato con il termine ‘Gamma ray burst'(Grb), battezzato col nome Grb211211A. Un lampo tra i più forti con una potenza tale da attirare la massima attenzione della comunità scientifica internazionale. Si comincia a scrutare Grb211211A e subito delle sorprese. La lunga emissione di raggi gamma, tipicamente associata alle esplosioni di stelle massicce (supernovae), viene invece seguita da una luce visibile (kilonova) simile a quella osservata per Gw170817: fusione di 2 stelle di neutroni che diede origine a 1 dei primi segnali di onde gravitazionali captato 5 anni fa. Il fenomeno genera successivamente anche un’emissione di raggi gamma ad alta energia, partita diversi minuti dopo l’osservazione del satellite Swift e durata alcune ore. La capta il satellite spaziale Fermi con a bordo lo strumento Lat, Large area telescope, messo a punto col contributo dell’Istituto nazionale di fisica nucleare dei laboratori scientifici aquilani, il telescopio punta i suoi potenti occhi su Grb211211A.Ad accorgersi del fenomeno e a studiarlo sono stati i ricercatori del Gssi. “L’evento Grb211211A ha mostrato un flusso luminoso di raggi gamma di alta energia diversi minuti dopo la fusione delle 2 stelle di neutroni ed è durato diverse ore”. Lo ha detto Alessio Mei, associato Infn sottolineando che l’emissione tardiva dal Grb, in fisica chiamata ‘afterglow’, diventasse sempre più debole con il trascorrere del tempo, ma il flusso è rimasto costante a lungo. “Mentre l’emissione di afterglow è spiegata con un getto ultra-relativistico, composto da particelle che viaggiano quasi alla velocità della luce, che interagisce con il mezzo interstellare, quello che stavamo osservando non era mai stato visto prima ed era impossibile da interpretare con il getto. Dovevamo trovare una nuova sorgente di emissione” ha spiegato Biswajit Banerjee, post-doc al Gssi. Il punto di svolta è arrivato dalla luce visibile, la kilonova. L’eccesso di raggi gamma ad alte energie sarebbe il risultato dell’interazione tra elettroni accelerati in un getto relativistico che segue quello ultra-relativistico e la luce della kilonova stessa. “I fotoni prendono energia dagli elettroni in un processo chiamato Inverse Compton scattering trasformandosi in raggi gamma”, spiega Gor Oganesyan, ricercatore Gssi. Fra i tanti interrogativi posti da GRB211211A, sarà necessario investigare come la fusione di 2 stelle di neutroni, che si pensava potessero dare origine solo a Grb di breve durata, possa invece produrre anche un’emissione di raggi gamma lunga come in questo caso. Scoperta che apre nuovi affascinanti scenari nell’astronomia per Marica Branchesi, professoressa al Gssi e associata all’Istituto nazionale di fisica nucleare del Gran Sasso.
