Origine dei Lampi Gamma: Impatti tra Getti di Materia
Le più potenti emissioni di radiazioni nell'universo, note come lampi gamma, trovano la loro origine negli impatti tra getti di materia che si verificano in prossimità dei buchi neri supermassicci. Questa scoperta rivoluzionaria è il risultato di uno studio internazionale guidato da Chiara Bartolini, affiliata all'Università di Trento e all'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare di Bari.
La ricerca, pubblicata sulla prestigiosa rivista Astronomy and Astrophysics, si basa sull'analisi approfondita dei dati raccolti negli ultimi 15 anni. Gli strumenti utilizzati includono radiotelescopi terrestri e telescopi spaziali come Fermi e Swift, focalizzati sull'osservazione di OP 313, una galassia attiva ospitante un buco nero di dimensioni eccezionali.
Studio di OP 313: Un Laboratorio Cosmico
L'oggetto di studio, OP 313, si trova a quasi 8 miliardi di anni-luce dalla Terra ed è classificato come un blazar. I blazar sono galassie caratterizzate dalla presenza di un buco nero supermassiccio al loro centro, dal quale vengono espulsi potenti getti di particelle che viaggiano a velocità prossime a quella della luce.
«Siamo riusciti a seguire quasi passo per passo ciò che accade vicino a un buco nero supermassiccio quando nasce un’esplosione di raggi gamma», ha dichiarato la dottoressa Bartolini. Lo studio ha coinvolto numerosi ricercatori italiani provenienti da diverse istituzioni, tra cui l'Università e il Politecnico di Bari, l'Istituto di Radioastronomia dell'INAF, il Space Science Data Center dell'ASI e l'Università Sapienza di Roma.
La Dinamica degli Impatti e l'Energia Estrema
La ricerca ha messo in luce come questi getti di particelle, muovendosi a velocità estreme, possano entrare in collisione tra loro. Tali scontri sono la causa diretta della generazione dei lampi di raggi gamma, la forma di radiazione più energetica conosciuta nel cosmo.
Analizzando 15 anni di osservazioni, i ricercatori hanno confrontato i picchi di emissione gamma con le variazioni osservate nei getti. In un caso particolarmente intenso, è stata rilevata la comparsa di una nuova struttura nel getto poco prima dell'esplosione gamma. Questo ha fornito una prova diretta del legame causale tra l'espulsione di materia e la produzione di energia estrema.
Implicazioni per la Comprensione dell'Universo
«Vedere comparire una nuova parte del getto e, subito dopo, il picco di emissione ci ha permesso di collegare direttamente causa ed effetto», ha aggiunto Bartolini. Questo risultato è fondamentale per comprendere il funzionamento di alcuni degli oggetti più estremi dell'universo.
La scoperta apre nuove prospettive anche sul ruolo di questi fenomeni nell'evoluzione delle galassie. Capire la dinamica dei lampi gamma significa acquisire conoscenze più profonde sui processi che plasmano la struttura e lo sviluppo delle galassie nel corso dei miliardi di anni.