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10 Feb 2009

Gli astronomi che usano il satellite Swift  e il telescopio Fermi per il rilevamento dei raggi gamma stanno osservando frequenti esplosioni da un “tizzone ardente” distante circa 30mila anni luce dalla Terra. Questi “fuochi d’artificio” ad alta contenuto di energia arrivano particolare tipo di “residuo” stellare che emette in modo imprevedibile radiazioni X e Gamma.

“Ci sono periodi in cui questi sorprendenti oggetti emettono in venti minuti dozzine, fino a un centinaio, di fiammate” dice Loredana Vetere, che coordina le osservazioni di Swift alla Penn State University. “Le esplosioni più intense – sottolinea – contengono più energia di quanta ne emetta il Sole in 20 anni”.

Questa sorgente, ora catalogata come SGR J1550-5418, aveva manifestato a ottobre del 2008 una serie di modeste emissioni, per poi dare  l’impressione di essersi addormentata. Si è poi invece risvegliata il 22 gennaio 2009 emettendo una serie più intensa di lampi. L’oggetto si trova nella costellazione australe Norma.

“Sarei tentata di cambiare il nome del GBM (da Glast burst monitor, lo strumento che studia le esplosioni gamma improvvise ad alta energia), a Soft gamma burst monitor” scherza Chryssa Kouveliotu al Centro di volo spaziale Marshall di Huntsville, ad Ala. L’oggetto ha fatto scatenare lo strumento 84 volte dal 22 gennaio. “La capacità del GBM di analizzare in profondità la struttura di questi eventi ci aiuterà a capire come le stelle dotate di un intenso campo magnetico rilasciano la propria energia”.

Usando i dati rilevati dal Telescopio a raggi X Swift (XRT), Jules Halpern, alla Columbia University, è riuscita a catturare i primi “echi di luce” da una sorgente a ripetizione di raggi gamma soft (Soft-gamma-ray repeater). Le immagini acquisite in occasione delle ultime esplosioni mostrano qualcosa che sembra una espansione di aureole (halos, massa luminosa di complesse striature di filamenti) intorno alla sorgente. “I raggi X delle esplosioni più intense – spiega Halpern – disperdono nuvole polverose tra noi e la stella”, dando luogo alla formazione di anelli via via più grandi in proporzione alla concentrazione. “Non conosciamo come vorremmo l’esatta distanza tra noi e l’oggetto - aggiunge -  ma queste immagini ci aiutano a fissarla e a determinare anche la distanza da queste nuvole di polveri”. Sia gli anelli che la loro apparente espansione sono una illusione prodotta dal fatto che la velocità della luce non è infinita e che queste emissioni luminose devono compiere un lungo tragitto.

Le emissioni da SGR J550-5418 sono state registrate anche da altri satelliti: WIND, della missione congiunta tra la NASA e Japan Suzaku, e INTEGRAL dell’Agenzia spaziale europea. L’oggetto venne rilevato per la prima volta nel 1980 dall’osservatorio della NASA Einstein. Gli astronomi lo catalogarono allora come 1E 1547.0-5408, e la maggior parte dei rilevamenti tutt’ora usa questo nome. Ma la sua recente attività ha elevato l’oggetto allo status di uno dei sei Soft-gamma-ray repeater (sorgenti a ripetizione di raggi gamma soft) conosciuti.

Durante gli ultimi due anni, gli astronomi avevano osservato emissioni radio e di raggi X che permisero di identificare la sorgente come una stella rotante di neutroni, il densissimo risultato del collasso di una supernova (in soli 18 km di diametro può contenere più massa di tutto il Sole).

Tali stelle sono caratterizzate dal fatto di possedere intensi campi magnetici. Ne esiste poi un sottogruppo particolare in grado di esprimere campi fino a 1000 volte più potenti, i più forti finora conosciuti in tutto l’Universo. Si chiamano appunto Magnetars, stelle super-magnetiche. SGR J1550-5418, che ruota su stessa una volta ogni 2,07 secondi, detiene il record di più veloce “spinning Magnetar”, stella super-magnetica rotante. 

I Soft-gamma-ray repeater possono manifestarsi in esplosioni piccole, medie o gigantesche. Nel 2004, un’esplosione gigante da SGR 1806-20 fu talmente intensa da avere effetti misurabili nella parte superiore dell’atmosfera terrestre, a 50mila anni luce di distanza. Gli astronomi pensano che le Magnetars manifestino queste esplosioni attingendo alla immensa energia dei loro campi magnetici.

SWIFT è coordinato dal Goddard Space Flight Center. E’ stato realizzato in collaborazione con: Penn State University, il Laboratorio Nazionale di Los Alamos e General Dynamics negli Usa; l’Università di Leicester e il Mullard Spaces Sciences Laboratory nel Regno Unito; l’Agenzia spaziale italiana e l’Osservatorio di Brera in Italia; oltre ad altri partner in Giappone e in Germania.

Il telescopio FERMI è una collaborazione nel campo dell’astrofisica e della fisica delle particelle sviluppata col Dipartimento Usa dell’Energia e importanti istituzioni e partner in Italia, Francia, Germania, Giappone, Svezia e Stati Uniti.

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