Domenica 9 ottobre 2022 un’ondata di raggi X e gamma ha attraversato il Sistema Solare e colpito la Terra, attivando i rilevatori a bordo del Fermi Gamma-ray Space Telescope della NASA, dell’Osservatorio Swift di Neil Gehrels e della sonda Wind. L’impulso insolitamente luminoso e di lunga durata di radiazioni ad alta energia proveniva da un’esplosione di raggi gamma (Gamma Ray Burst, GRB) chiamata GRB 221009A.

I telescopi di tutto il mondo si sono rivolti verso la fonte per studiarne le conseguenze, e le osservazioni continuano. Secondo un’analisi preliminare, il Large Area Telescope (LAT) di Fermi ha rilevato il burst per oltre 10 ore. Una delle ragioni della luminosità e della durata del lampo è che, per essere un GRB, si trova relativamente vicino a noi. Ciò permette di rilevare molti dettagli che altrimenti sarebbero troppo deboli per essere visti.

Da dove arriva il segnale?

Il segnale, proveniente dalla costellazione di Sagitta, ha viaggiato per circa 1,9 miliardi di anni per raggiungere la Terra. Gli astronomi ritengono che rappresenti il grido di nascita di un nuovo buco nero, formatosi nel cuore di una stella massiccia che sta collassando sotto il suo stesso peso.

In queste circostanze, un buco nero nascente spinge potenti getti di particelle che viaggiano vicino alla velocità della luce. I getti attraversano la stella, emettendo raggi X e raggi gamma mentre si dirigono verso lo spazio.

Di seguito, una sequenza costruita con i dati del Fermi Large Area Telescope che rivela il cielo in raggi gamma centrato sulla posizione del GRB 221009A. Ogni fotogramma mostra i raggi gamma con energie superiori a 100 milioni di elettronvolt (MeV), dove i colori più brillanti indicano un segnale gamma più forte. In totale, rappresentano più di 10 ore di osservazioni. Il bagliore proveniente dal piano mediano della nostra galassia Via Lattea appare come un’ampia banda diagonale. L’immagine ha un’ampiezza di circa 20 gradi. Credits: NASA/DOE/ Fermi LAT Collaboration

L’afterglow dell’esplosione in luce visibile

L’esplosione ha fornito un’opportunità di osservazione per due esperimenti sulla ISS:

• Il telescopio a raggi X NICER della NASA.
• Un rivelatore giapponese chiamato Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI).

Attivato in aprile, il collegamento tra i due esperimenti è denominato Orbiting High-energy Monitor Alert Network (OHMAN). Permette al NICER di reagire rapidamente ai segnali di esplosioni cosmiche rilevati da MAXI, azioni che in precedenza richiedevano l’intervento degli scienziati a terra.

“OHMAN ha fornito un allarme automatico che ha permesso a NICER d’intervenire entro tre ore, non appena la sorgente è diventata visibile al telescopio” ha dichiarato Zaven Arzoumanian, responsabile scientifico di NICER al Goddard Space Flight Center. “Le opportunità future potrebbero portare a tempi di risposta di pochi minuti”.

Di seguito, la sequenza d’immagini riprese in luce visibile dal telescopio ultravioletto/ottico Swift mostrano come l’afterglow del GRB 221009A (cerchiato in giallo) si sia affievolito nel corso di circa 10 ore. L’immagine ha una dimensione di circa 4 arcominuti. Credits: NASA/Swift/B. Cenko

La luce di questa antica esplosione porta con sé nuove conoscenze sul collasso stellare, la nascita di un buco nero, il comportamento e l’interazione della materia vicino alla velocità della luce, le condizioni di una galassia lontana e molto altro ancora. Studiarlo permetterà agli scienziati di fare ricerche più approfondite riguardo a questi argomenti e molti altri. Un altro GRB così luminoso potrebbe non apparire per decenni.

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