21 Febbraio 2008
Fonte: ASI, Agenzia Spaziale Italiana, on line
Fermi fotografa la supercatastrofe del cosmo
Il “cuore” tutto italiano del satellite Nasa cattura i raggi gamma di una violentissima esplosione
20 Feb 2009Il satellite Fermi (frutto di una collaborazione internazionale a cui partecipano ASI, INFN e INAF) ha registrato l’eco della più potente esplosione a memoria d’uomo avvenuta nell’universo. Si tratta di un lampo gamma di altissima energia (Gamma Ray Burst, GRB) prodotto da una catastrofe cosmica. La scoperta viene pubblicata oggi dalla rivista scientifica Science.
La rivelazione di questo potentissimo lampo gamma, sprigionato dal collasso di una stella e dalla conseguente formazione di un buco nero, è stata possibile grazie al “cuore”, tutto italiano, del satellite Fermi: il rivelatore di fotoni gamma LAT (Large Area Telescope), coadiuvato dal GBM (Gamma-ray Burst Monitor), il secondo strumento a bordo del satellite Fermi. Lanciato lo scorso 11 giugno dalla base di Cape Canaveral, Fermi è il risultato di una collaborazione internazionale alla quale l’Italia ha dato un fondamentale contributo grazie all’ASI (Agenzia Spaziale Italiana), all’INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, che vi partecipa con le sezioni di Trieste-Udine, Padova, Pisa, Perugia, Roma Tor Vergata e Bari), e all’INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica). In particolare, la sezione di Pisa dell’INFN ha progettato e assemblato nei propri laboratori il LAT.
Il lampo gamma rivelato da Fermi il 16 settembre 2008 (e noto come GRB 080916C, perché si tratta del terzo evento visto quel giorno da tutta la flotta dei satelliti X e gamma operativi) è stato emesso da una remota galassia a più di 12 miliardi di anni luce dalla Terra come prodotto di un rapidissimo e violento collasso. “Un getto di materia altamente ionizzato si è propagato nel cosmo a una velocità prossima a quella della luce” spiega Ronaldo Bellazzini, responsabile dell’esperimento Fermi per l’INFN. “La velocità raggiunta dal plasma di materia ad altissima temperatura – prosegue Bellazzini – è paragonabile a quella che sarà raggiunta dai protoni all’interno dell’anello di LHC, il super acceleratore al Cern di Ginevra. Ma con una differenza: nel caso del GRB avvistato da Fermi a essere accelerata tutta insieme a una velocità non inferiore al 99,9999 per cento di quella della luce non sono stati pacchetti di particelle sub-atomiche, come accade negli acceleratori, ma una enorme quantità di materia. Per un paio di minuti, il lampo è stato più luminoso non solo di qualsiasi altra sorgente, ma anche dello stesso universo nella banda dei raggi gamma”. Alla fine di questa attività che è durata qualche minuto, la sorgente si è spenta lasciando solo una debolissima eco che per alcuni giorni è stata rivelabile solo dai più sensibili telescopi terrestri e spaziali.
Il sensibilissimo rivelatore che costituisce il LAT, in congiunzione con il GBM, ha registrato l’arrivo dei fotoni gamma con una precisione senza precedenti, in un intervallo di energia amplissimo: il fotone più energetico registrato dal LAT ha un’energia oltre un milione di volte maggiore rispetto a quello meno energetico, registrato dal GBM. Questi dati hanno permesso di far emergere alcuni aspetti sorprendenti e altri misteriosi di questa sorgente di radiazione gamma in evoluzione.
“Un ritardo di 5 secondi su un viaggio di 12 miliardi di anni può sembrare insignificante” dice Patrizia Caraveo, responsabile di Fermi per l’INAF, ”invece è un dato importante che si sta rivelando una caratteristica comune dei lampi gamma. Anche AGILE, che ha mancato questo GRB perché si trovava dietro la Terra, ha registrato un comportamento simile per GRB 080514B. E’ la prova che i fotoni gamma vengono prodotti in zone diverse della sorgente, oppure che fanno più fatica a farsi strada”.
Questo ritardo potrà trovare spiegazione appellandosi a fenomeni astrofisici conosciuti oppure, forse, occorrerà invocare teorie molto più esotiche e rivoluzionarie come la Gravità Quantistica.
E’ probabile che sia necessario attendere che altri lampi con caratteristiche analoghe a questo siano misurati per poter portare la discussione su di un terreno solido e condiviso. ”E’ per questo motivo”, commenta il responsabile dell’ASI Science Data Center Paolo Giommi ”che già da tempo sono attive, 24 ore su 24, delle squadre di ricercatori internazionali che hanno il compito di cogliere e analizzare in tempo quasi reale questi eventi. Questo permette di allertare nel più breve tempo possibile i telescopi che possono essere puntati rapidamente nella direzione di queste esplosioni, aggiungendo informazioni preziose per la comprensione di questi fenomeni. Proprio due giorni fa (17 febbraio) Fermi ha scoperto un nuovo evento (GRB 090217) che potrebbe essere molto simile a GRB 080916C. Grazie a questo efficiente sistema di allerta è stato possibile seguire anche questa nuova esplosione cosmica con diversi osservatori sia da terra che dallo spazio”.