sabato 5 dicembre 2015

Mille di questi lampi di raggi gamma

C'è un satellite della NASA che osserva come appare l'universo attraverso occhi a cui noi non siamo affatto abituati.
Il satellite Swift infatti osserva l'emissione di raggi gamma nel cosmo. Dal 20 Novembre 2004.

Bene, procediamo con calma. Cosa sono i raggi gamma? Non sono altro che onde elettromagnetiche, proprio come la luce visibile, le microonde,  i raggi-X, gli infrarossi e le onde radio.

 
 
Ovviamente le onde elettromagnetiche non sono tutte uguali, altrimenti non le chiameremmo con nomi diversi. Ogni onda ha, appunto, una sua lunghezza d'onda. E, inoltre, più la lunghezza d'onda è piccola, maggiore sarà l'energia dell'onda elettromagnetica.



I raggi gamma hanno una lunghezza d'onda molto piccola e quindi sono molto energetici. Per fortuna la nostra atmosfera scherma i raggi gamma e l'unico modo per poterli osservare e andare nello spazio. Questo è una caratteristica che, sempre per fortuna, i raggi gamma hanno in comune con altre parti dello spettro elettromagnetico, tipo i raggi-X.

 
E quindi, potete capire che il compito di Swift è molto importante perché altrimenti non avremmo modo di osservare tali raggi gamma. A proposito, ma Swift ha davvero osservato raggi gamma emessi da sorgenti in giro nell'universo? Fate voi:


In particolare va detto che la mappa qui sopra è una mappa celebrativa: infatti Swift, proprio qualche settimana fa (il 27 Ottobre 2015) ha beccato il millesimo Gamma-Ray Burst (GRB), ovvero lampo di raggi gamma.

A questo punto, però, la domanda sorge spontanea: cosa sono queste sorgenti di raggi gamma?

Quello che gli astrofisici ritengono è che questi GRB siano dovuti a potentissime esplosioni probabilmente legate al collasso di gravitazionale di alcune stelle. Queste esplosioni si pensa possano essere Supernovae di tipo Ic (vedi per esempio qui uno dei tanti articoli scientifici a supporto di questa ipotesi).

Ma qual è il meccanismo? Dunque, una stella massiccia collassa, magari forma pure un buco nero e vabbé, ma soprattutto espelle i propri strati esterni di gas. Questi strati si espandono in maniera molto rapida e violenta e eventuali collisioni di questi gusci di gas producono onde d'urto in cui i raggi gamma vengono emessi. In seguito, questa enorme quantità di radiazione va anche ad infrangersi contro il gas presente nell'universo e questo genera quello che viene comunemente chiamato afterglow, un bagliore residuo che si può osservare in altre bande dello spettro elettromagnetico. Tutto quello che ho detto finora è spiegato nell'immagine qui sotto:


Quindi, non appena si becca un GRB subito si va a guardare per il suo afterglow. Tutti questi studi aiutano gli astrofisici nella comprensione di questo fenomeno. Infatti il modello con il collasso di una stella massiccia è un buon modello ma non per tutti i lampi di raggi gamma. Ancora non possiamo dire con certezza quale sia la vera natura dei GRB ma pensate solo che per lungo tempo si è pensato fossero provenienti dalla nostra Galassia, quindi direi che dei passi in avanti li abbiamo fatti.

Bene, questo è tutto per oggi. Non ci resta che festeggiare Swift e il lavoro degli scienziati che hanno permesso tutto ciò: mille di questi lampi di raggi gamma, Swift!