Uno studio sull'esplosione cosmica più luminosa di tutti i tempi conferma le sue origini, ma solleva un dubbio

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di Francesca Argentati

18 Aprile 2024

Uno studio sull'esplosione cosmica più luminosa di tutti i tempi conferma le sue origini
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Nuova scoperta su BOAT, il lampo di raggi gamma (GRB) più luminoso che sia mai stato registrato. Ecco a quali conclusioni inaspettate sono arrivati gli astrofisici e da cosa è stato generato.

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BOAT, il lampo di raggi gamma più luminoso di sempre

Osservazione quasi simultanea di GRB221009A da Gemini South in Cile

International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/B. O'Connor (UMD/GWU) & J. Rastinejad & W Fong (Northwestern Univ) Image processing: T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF’s NOIRLab), J. Miller, M. Zamani & D. de Martin (NSF’s NOIRLab)/Wi

Era il 2022, precisamente il 9 ottobre, quando un team di ricercatori internazionale, compresi gli astrofisici della Northwestern University, Illinois, USA, ha notato il lampo di raggi gamma più luminoso di sempre dai tempi del Big Bang, chiamato GRB 221009A e denominato BOAT. Quasi due anni più tardi, un team della stessa università ha confermato che la causa dell'incredibile fenomeno è stata il collasso e l'esplosione di una stella massiccia. Una gigantesca supernova, dunque, scoperta grazie al James Webb Space Telescope della NASA.

Tuttavia, questa consapevolezza apre la strada a un altro mistero: secondo gli scienziati, all'interno della supernova potrebbero nascondersi elementi pesanti come oro e platino. Supernove così maestose dovrebbero infatti produrre questi materiali e il nuovo studio ha indagato proprio questo aspetto per trovarne conferma.

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Nel BOAT non ci sono oro e platino: il mistero continua

Immagine a raggi X del GRB 221009A mostra anelli circolari attorno al lampo di raggi gamma

NASA/Swift/Wikimedia commons - Public domain

L'esplosione si è verificata a 2,4 miliardi di anni luce di distanza dalla Terra, nella costellazione della Sagitta. Peter Blanchard, astrofisico e primo autore dello studio, ha spiegato: "Quando abbiamo confermato che il GRB è stato generato dal collasso di una stella massiccia, questo ci ha dato l'opportunità di testare un'ipotesi su come si sono formati alcuni degli elementi più pesanti nell'universo." Tuttavia, aggiunge, "Non abbiamo visto tracce di questi elementi pesanti, suggerendo che i lampi di raggi gamma estremamente energetici come il BOAT non producono questi elementi."

Questo, sottolinea, non vuol dire che nessun GRB li produca. Il fatto di poterli escludere da questa enorme supernova, però, è di certo un dettaglio cruciale "mentre continuiamo a cercare di capire da dove provengono questi elementi pesanti". Un mistero ancora in corso dunque, che sfata l'ipotesi precedente e aggiunge un tassello alla comprensione dell'origine dell'oro e del platino nel cosmo.

Lampo di raggi gamma: l'origine

Immagine artistica di un GRB

ESO/A. Roquette/Wikimedia commons - CC BY 4.0

Ma come si verifica, nel dettaglio, un evento cosmico simile? Nel momento in cui una stella massiccia esaurisce il carburante, in un primo momento collassa, per poi esplodere verso l'esterno, dando vita a un'immensa esplosione di supernova e lasciando alle sue spalle una stella di neutroni molto densa o un buco nero. Sono proprio queste esplosioni a generare i lampi di raggi gamma, anche se più raramente la causa può essere dovuta alla collisione tra due stelle di neutroni.

In ogni caso, queste impressionanti esplosioni possono essere catturate dagli osservatori situati nello spazio e a volte anche dalla Terra. I primi che abbiamo visto vennero registrati dai satelliti militari USA negli anni Sessanta. Da quel momento, gli sforzi si sono orientati sullo sviluppo di attrezzature adatte a rilevare la loro luce super energetica, fino all'arrivo di BOAT, dieci volte più potente di tutte le precedenti. "Un evento che la Terra vede solo una volta ogni 10.000 anni" ha dichiarato Blanchard.

Gli astronomi hanno dovuto attendere sei mesi prima che il bagliore si spegnesse per poterla ammirare direttamente tramite il James Webb. In definitiva, i ricercatori hanno rilevato tracce di ossigeno e calcio, elementi comuni nelle supernove. Il materiale più pesante rinvenuto al suo interno è il ferro. Nel prossimo futuro, il telescopio spaziale della NASA verrà utilizzato per osservare e studiare altre supernove e raccogliere ulteriori informazioni su ciò che ancora non è stato pienamente compreso.

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