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Da un'esplosione cosmica una pioggia di elementi pesanti

Da un'esplosione cosmica una pioggia di elementi pesanti

Con un lampo di raggi gamma da record, nato da una kilonova

02 marzo 2024, 18:50

di Enrica Battifoglia

ANSACheck
Rappresentazione artistica di due stelle di neutroni vicine alla collisione che le trasformerà in  kilonova (fonte: Clara & Sofía López Martín/Freepik, Alberto J. Castro-Tirado/IAA-CSIC/UMA) -     RIPRODUZIONE RISERVATA
Rappresentazione artistica di due stelle di neutroni vicine alla collisione che le trasformerà in kilonova (fonte: Clara & Sofía López Martín/Freepik, Alberto J. Castro-Tirado/IAA-CSIC/UMA) - RIPRODUZIONE RISERVATA

Rappresentazione artistica di due stelle di neutroni vicine alla collisione che le trasformerà in kilonova (fonte: Clara & Sofía López Martín/Freepik, Alberto J. Castro-Tirado/IAA-CSIC/UMA) - RIPRODUZIONE RISERVATA

Una gigantesca esplosione cosmica, ossia una kilonova, ha disseminato nell'universo una pioggia di elementi pesanti. È la prima volta che questo fenomeno viene osservato e documentato grazie alla scoperta, a guida italiana, pubblicata sulla rivista Nature. Coordinata dall'Università di Roma Tor Vergata, con Yu-Han Yang e Eleonora Troja, e il contributo dell'Istituto Nazionale di Astrofisica, la ricerca aiuta a ricostruire l'origine e l'evoluzione dei lampi di raggi gamma.

Indicato con la sigla Grb 230307A, il lampo di raggi gamma è stato osservato il 7 marzo 2023 dal telescopio spaziale Fermi della Nasa, al quale l'Italia contribuisce con Agenzia Spaziale Italiana, Inaf e Istituto nazionale di fisica nucleare.

Rapidissimi, questi fenomeni generati da catastrofi cosmiche hanno una durata molto breve, di circa 2 secondi, ma Grb 230307A è durato circa 40 secondi. Utilizzando anche i dati dei telescopi spaziali Hubble e James Webb, i ricercatori hanno ricostruito l'evoluzione del fenomeno, dimostrando che le kilonovae possono disseminare nel cosmo gli elementi pesanti noti come lantanoidi, o più comunemente terre rare: gli stessi che sulla Terra sono negli smartphone e nelle batterie delle auto elettriche.

Una collisione cosmica dovuta alla fusione di due corpi estremamente densi vengono sintetizzati elementi più pesanti del ferro, dei quali avviene inseguito il decadimento radioattivo. "Di solito non si osservano le kilonovae per così tanto tempo, ad eccezione di AT2017gfo, che è stata la prima e l'unica kilonova con segnali di onde gravitazionali finora osservata", dice Yuhan Yang, riferendosi alle osservazioni fatte in passato con il telescopio spaziale Spitzer della Nasa. Allora, però, il segnale era troppo debole per poter identificare la presenza di terre rare. Questo vuoto viene colmato adesso dalle nuove osservazioni, condotte fino ai due mesi successivi dall'esplosione.

"È stato emozionante studiare una kilonova come mai l'abbiamo vista grazie ai potenti occhi dei telescopi Hubble e James Webb Space", ha commentato Eleonora Troja. "Nei primi pochi giorni, il comportamento di una kilonova non varia a seconda della sua composizione chimica. Ci vogliono settimane - ha proseguito - per capire quali metalli sono stati forgiati nell'esplosione e noi non abbiamo mai avuto la possibilità di osservare una kilonova così a lungo. Ora per la prima volta abbiamo potuto verificare che i metalli più pesanti del ferro e dell'argento si sono formati davanti ai nostri occhi".

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