Nell’agosto 2017 è stato rilevato lo scontro tra due stelle di neutroni. L’esplosione che ne è derivata ha rilasciato l’energia paragonabile a quella di un’esplosione di supernova, e deformato lo spazio tempo in onde, le onde gravitazionali, rilevate qui a Terra.

Utilizzando Hubble, gli astronomi hanno effettuato una osservazione in grado di testimoniare che all’indomani dell’evento, un getto di radiazioni altamente energetiche è stato espulso quasi alla velocità della luce. Durante il suo passaggio, il getto ha travolto il materiale interstellare nello spazio circostante, il cui movimento è stato tracciato con Hubble. L’incredibile precisione del telescopio spaziale era necessaria per misurare la traiettoria del getto, che ha solcato lo spazio a velocità superiori al 99,97% della velocità della luce.

Le conseguenze dello scontro di due stelle di neutroni

Le due stelle di neutroni che si sono schiantate l’una contro l’altra non sono state osservate direttamente nell’atto di fondersi. Tuttavia le conseguenze di questo evento catastrofico sono state viste da 70 osservatori in tutto il mondo e nello spazio, attraverso un’ampia fascia dello spettro elettromagnetico. Inoltre, sono state rilevate nel 2017 le onde gravitazionali che lo scontro ha provocato.

Dopo l’impatto, le due stelle di neutroni sono collassate in un buco nero, la cui potente gravità ha iniziato ad attrarre il materiale circostante. Materiale che formava un disco in rapida rotazione attorno a questo mostro gravitazionale, aiutando a espllere dei potenti getti di radiazione. Uno di questi, osservato da Hubble due giorni dopo l’esplosione, era il più veloce mai rilevato finora e ha attraversato il materiale nel guscio in espansione dei detriti dell’esplosione, travolgendolo.

Sebbene l’evento abbia avuto luogo nel 2017, ci sono voluti diversi anni prima che gli scienziati trovassero un modo per analizzare i dati di Hubble e di altri telescopi a terra per dipingere questo quadro completo.

Una velocità maggiore della luce? Solo apparentemente

I ricercatori hanno combinato i dati di Hubble con le osservazioni del satellite Gaia dell’ESA. Hanno anche aggiunto i dati radio di più radiotelescopi della National Science Foundation, che hanno lavorato insieme per la tecnica radio-interferometrica Very Long Baseline Interferometry (VLBI). Questi dati sono stati acquisiti 75 giorni e 230 giorni dopo l’esplosione. Il preciso risultato complessivo delle diverse osservazioni ha permesso agli scienziati di individuare il luogo dell’esplosione. In particolare:

• La misurazione di Hubble ha mostrato che il getto si muoveva a una velocità apparente di sette volte la velocità della luce.
• Le osservazioni radio testimoniano che il getto in seguito aveva decelerato a una velocità apparente di quattro volte più veloce della velocità della luce.

In realtà, nulla può superare la velocità della luce. Questo movimento “superluminale” è un’illusione. Infatti, siccome il getto si sta avvicinando alla Terra quasi alla velocità della luce, la luce che emette in un secondo momento ha una distanza più breve da percorrere: in sostanza, il getto “insegue la propria luce”. In realtà è trascorso più tempo tra l’emissione della luce da parte del getto di quanto l’osservatore pensi. Ciò fa sì che la velocità dell’oggetto sia sovrastimata, in questo caso apparentemente superiore alla velocità della luce.

Nel video seguente, una breve spiegazione dell’evento e delle osservazioni. Credits: NASA

Cosa sappiamo ora, e cosa ancora dobbiamo capire

Le misurazioni di Hubble e VLBI rafforzano notevolmente la presunta connessione tra le fusioni di stelle di neutroni e le osservazioni di lampi di raggi gamma di breve durata (short Gamma Ray Bursts). Questo lavoro quindi, apre la strada a studi più precisi sulle fusioni di stelle di neutroni.

Per esempio, con un campione sufficientemente ampio di dati, nei prossimi anni le osservazioni del getto ultra-relativistico potrebbero fornire un’altra linea d’indagine sulla misurazione del tasso di espansione dell’universo, associato a un numero noto come costante di Hubble. Al momento c’è una discrepanza tra i valori costanti di Hubble stimati per l’Universo primordiale e l’Universo vicino, uno dei più grandi misteri dell’astrofisica odierna.

Più ricerche, ipotesi e risultati sui getti relativistici potrebbero quindi aggiungere informazioni per i ricercatori che cercano di risolvere l’intricato puzzle cosmico.

L’abstract dello studio, pubblicato ieri sulla rivista Nature, è reperibile qui.

Continua a seguire Astrospace.it sul canale Telegram, sulla pagina Facebook e sul nostro canale Youtube. Non perderti nessuno dei nostri articoli e aggiornamenti sul settore aerospaziale e dell’esplorazione dello spazio.