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ESO: osservata per la prima volta chilonova, che sparge oro nell'Universo

I telescopi dell'ESO hanno osservatto la prima luce emessa da una sorgente di onde gravitazionali. Dallo scontro di due stelle di neutroni (chilonova) sparso nell'Universo oro e platino.

Osservata la diffusione di oro e platino nell'Universo. La scoperta, pubblicata in diversi articoli su Nature e altre riviste, è stata effettuata grazie ai telescopi dell'ESO in Cile che hanno rivelato la prima controparte visibile di una sorgente di onde gravitazionali, risultato molto probabilmente di una chilonova, cioè della fusione di due stelle di neutroni. Da questo scontro, la dispersione nell'universo di una vera e propria "miniera" di metalli pregiati. Inoltre, ciò ha fornito la più solida evidenza che i lampi di luce gamma corti siano causati dalla fusione di stelle di neutroni.

Come spiegato in una nota dell'ESO, "per la prima volta in assoluto, gli astronomi hanno osservato sia le onde gravitazionali che la luce (radiazione elettromagnetica) dallo stesso evento. Il 17 agosto 2017, l'osservatorio LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) del NSF negli Stati Uniti d'America, insieme con l'Interferometro Virgo in Italia, hanno rilevato onde gravitazionali che hanno raggiunto la Terra. Questo, il quinto evento gravitazionale osservato, è stato chiamato GW170817. Circa due secondi più tardi, due osservatori spaziali, Fermi (il Fermi Gamma-ray Space Telescope) della NASA e INTEGRAL (INTErnational Gamma Ray Astrophysics Laboratory) dell'ESA, hanno rilevato un lampo di luce gamma corto dalla stessa area del cielo. La rete di osservatori LIGO-Virgo aveva circoscritto la posizione della sorgente all'interno di in un'ampia regione del cielo australe, della dimensione di parecchie centinaia di volte la dimensione della Luna piena, che contiene milioni di stelle".

"Appena scesa la notte in Cile, molti telescopi sono stati diretti verso questa zona di cielo, alla ricerca di un nuovo punto luminoso. - si specifica - Tra questi: VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) e VST (VLT Survey Telescope) dell'ESO all'Osservatorio del Paranal, il telescopio italiano REM (Rapid Eye Mount) installato all'Osservatorio di La Silla dell'ESO, il telescopio LCO da 0,4 metri di diametro all'Osservatorio di Las Cumbres, l'americano DECcam all'Osservatorio Interamericano di Cerro Tololo".

E' stato però il telescopio Swope da 1 metro di diametro "il primo ad annunciare una nuova sorgente di luce, molto vicina alla galassia NGC 4993, una galassia lenticolare nella costellazione dell'Idra, mentre quasi nello stesso momento le osservazioni di VISTA identificavano la stessa sorgente a lunghezze d'onda infrarosse".

"Ci sono rare occasioni in cui uno scienziato ha la possibilità di assistere all'inizio di una nuova era. E questo è uno di quei momenti!" commenta Elena Pian, astronoma all'INAF, Italia, e prima autrice di uno degli articoli pubblicati da Nature.

Si precisa inoltre: "Le increspature dello spazio-tempo note come onde gravitazionali vengono create da masse in movimento, ma solo le più intense, prodotte da rapidi cambiamenti della velocità di oggetti molto massicci, sono oggi osservabili. Uno di questi eventi è la fusione di stelle di neutroni, il resto estremamente denso del nucleo collassato di una stella di alta massa: ciò che rimane dopo un'esplosione di supernova. Queste fusioni erano ritenute anche la spiegazione più convincente per spiegare i lampi di luce gamma corti. Un evento esplosivo circa 1000 volte più brillante di una tipica nova - noto perciò come chilonova - è previsto dopo uno di questi lampi gamma. La detezione quasi simultanea di onde gravitazionali e raggi gamma da GW170817 aveva fatto ben sperarare che questo oggetto fosse dunque una delle tanto cercate chilonove e le osservazioni con i telescopi dell'ESO hanno mostrato proprietà molto vicine alle previsioni teoriche. Le chilonove sono state proposte più di 30 anni fa, ma questa è la prima osservazione confermata".

"Dopo la fusione delle due stelle di neutroni, un'esplosione di elementi chimici pesanti in rapida espansione ha lasciato la chilonova, muovendosi a una velocità pari a un quinto della velocità della luce. - viene sottolineato - Il colore della chilonova è passato da molto blu a molto rosso nel corso dei giorni successivi, un cambiamento più rapido di quanto mai osservato in un'esplosione stellare".

"Quando lo spettro è comparso sui nostri schermi mi sono reso conto che questo è l'oggetto transiente più strano che io abbia mai visto. - ammette Stephen Smartt, che guidava le osservazioni con l'NTT di ESO - Non avevo mai visto nulla di simile! I nostri dati, insieme a quelli di altri gruppi, hanno dimostrato a tutti che questa non era una supernova o una stella variabile di primo piano, ma qualcosa di veramente notevole".

"Gli spettri ottenutisuggeriscono la presenza di cesio e tellurio, espulsi dalle stelle di neutroni in fusione. Questi e altri elementi pesanti, prodotti proprio durante la fusione di stelle di neutroni, sarebbero lanciati nello spazio dalla chilonova che segue. Le osservazioni confermano la formazione di elementi più pesanti del ferro per mezzo di reazioni nucleari all'interno di oggetti stellari di alta densità, noti come processi-r di nucleosintesi, o di nucleosintesi con cattura rapida di neutroni, finora solo prevista dalla teoria" si puntualizza.

"I dati ottenuti finora collimano perfettamente con le previsioni teoriche. - conclude Stefano Covino, primo autore di uno degli articoli su Nature Astronomy - È un vero trionfo per i teorici, una conferma che gli eventi LIGO-Virgo sono assolutamente reali e un successo per l'ESO che è riuscito a raccogliere un tale messe di dati sulla chilonova.

© riproduzione riservata | online: | update: 17/10/2017

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