Circa una volta al giorno il cielo è illuminato da un misterioso torrente di energia. Questi eventi, noti come lampi di raggi gamma, rappresentano le esplosioni più potenti nel cosmo, emettendo in una frazione di secondo tanta energia quanta ne emetterà il nostro Sole durante la sua intera durata.
Eppure nessuno ha mai assistito direttamente a un lampo di raggi gamma. Gli astronomi sono invece lasciati a studiare la loro luce sbiadita.
Una nuova ricerca di un team internazionale di astronomi ha scoperto una caratteristica sconcertante all'interno di un lampo di raggi gamma, suggerendo che questi oggetti potrebbero comportarsi in modo diverso da quanto si pensasse in precedenza.
Si pensa che queste potenti esplosioni vengano innescate quando le stelle morenti collassano in buchi neri che vomitano getti. Sebbene questa fase duri solo pochi minuti, il suo bagliore residuo - un'emissione che svanisce lentamente che può essere vista a tutte le lunghezze d'onda (inclusa la luce visibile) - durerà da pochi giorni a settimane. È da questo bagliore che gli astronomi cercano meticolosamente di comprendere queste enigmatiche esplosioni.
L'emissione di bagliore si forma quando i getti entrano in collisione con il materiale che circonda la stella morente. Provocano un'onda d'urto, che si muove ad alta velocità, in cui gli elettroni vengono accelerati a energie tremende. Tuttavia, questo processo di accelerazione è ancora poco compreso. La chiave sta nel rilevare la polarizzazione del bagliore residuo, la frazione di onde luminose che si muovono con un piano di vibrazione preferito.
'Diverse teorie per l'accelerazione degli elettroni e l'emissione di luce all'interno del bagliore residuo prevedono tutti diversi livelli di polarizzazione lineare, ma tutte le teorie concordano sul fatto che non dovrebbe esserci polarizzazione circolare nella luce visibile', ha affermato l'autore principale Klaas Wiersema in un comunicato stampa.
'È qui che siamo entrati in gioco: abbiamo deciso di testarlo misurando attentamente sia la polarizzazione lineare che quella circolare di un bagliore residuo, di GRB 121024A, rilevato dal satellite Swift'.
Esplosione di raggi gamma 121024A, come visto il giorno dell'esplosione dal Very Large Telescope dell'ESO in Cile. Solo una settimana dopo la fonte era completamente sbiadita. Immagine di credito: Dr Klaas Wiersema, Università di Leicester, Regno Unito e Dr Peter Curran, ICRAR.
E con loro sorpresa, il team ha rilevato la polarizzazione circolare, il che significa che le onde luminose si muovono insieme in un movimento a spirale uniforme mentre viaggiano. Il lampo di raggi gamma era 1000 volte più polarizzato del previsto. 'È un ottimo esempio di osservazioni che escludono la maggior parte delle previsioni teoriche esistenti', ha affermato Wiersema.
Il rilevamento mostra che le teorie attuali devono essere riesaminate. Gli scienziati si aspettavano che qualsiasi polarizzazione circolare sarebbe stata eliminata. La radiazione di così tanti elettroni che viaggia per miliardi di anni luce cancellerebbe qualsiasi segnale. Ma la nuova scoperta suggerisce che potrebbe esserci una sorta di ordine nel modo in cui questi elettroni viaggiano.
Ovviamente rimane la possibilità che questo particolare bagliore residuo fosse semplicemente un bizzarro e non tutti gli ultimi bagliori si comportano in questo modo.
Tuttavia, 'shock estremi come quelli dei bagliori di GRB sono ottimi laboratori naturali per spingere la nostra comprensione della fisica oltre i limiti che possono essere esplorati nei laboratori', ha affermato Wiersema.
Il carta è stato pubblicato su Nature.