Riassunto:
Il satellite Einstein Probe ha osservato un breve lampo di raggi gamma che ha continuato a emettere raggi X molli per quasi dieci minuti dopo che il lampo iniziale si è attenuato, rivelando una fase di attività precedentemente difficile da rilevare dopo la fusione di oggetti densi come le stelle di neutroni. I ricercatori ritengono che questi raggi X possano provenire dai detriti lasciati dalla fusione e fornire nuovi indizi osservativi per comprendere le fonti dei brevi lampi di raggi gamma e delle onde gravitazionali.
Si ritiene generalmente che i brevi lampi di raggi gamma siano causati da oggetti compatti come due stelle di neutroni che orbitano l'una attorno all'altra e alla fine si fondono. Le fusioni producono onde gravitazionali e una delle esplosioni più potenti dell'universo, ma il lampo iniziale di raggi gamma spesso svanisce in meno di mezzo secondo. Molti telescopi tradizionali a raggi X a campo stretto hanno bisogno di ricevere un avviso di lampo gamma prima di dirigersi verso il bersaglio, quindi spesso perdono i segnali di raggi X molli più deboli e a bassa energia nella fase iniziale del lampo.
Il 4 luglio 2025, la sonda Einstein ha catturato un'esplosione numerata EP250704a/GRB 250704B durante l'evento. Inizialmente l’evento sembrava essere un normale lampo di raggi gamma breve, ma il lampo luminoso della durata di meno di mezzo secondo è stato rilevato simultaneamente dal monitor per raggi gamma SVOM, dal telescopio satellitare ad alta energia Eye e dal telescopio a raggi X ad ampio campo Einstein Probe. Ma il segnale non è scomparso. La sorgente ha quindi rilasciato raggi X molli più volte per quasi dieci minuti. Li An, dottorando presso l'Università Normale di Pechino e ricercatore in servizio presso la fonte temporanea della sonda Einstein, ha immediatamente effettuato un'analisi preliminare dopo aver ricevuto l'allarme satellitare.
Il gruppo di ricerca ha sottolineato che questo lungo periodo di radiazione trasportava una notevole energia, ma lo spettro rientrava principalmente nella gamma dei raggi X più morbidi. Per i lampi su scala cosmologica tipica, il segnale è al di sotto della soglia di rilevamento degli strumenti convenzionali a raggi gamma, come il GRB Alert Telescope del satellite Swift, quindi le missioni passate potrebbero aver registrato solo il breve lampo iniziale e mancato l’attività successiva.
Successivamente, il team internazionale ha effettuato osservazioni congiunte dai raggi X, dalla luce visibile alle bande radio. Il team di Eleonora Troia dell'Università La Sapienza di Roma ha ottenuto dati chiave sul redshift attraverso l'analisi spettrale, ha confermato la galassia ospite e ha misurato la distanza; le osservazioni multi-banda escludono anche la possibilità di accompagnamento di supernove, fornendo una forte prova che il segnale ha avuto origine dalla fusione di corpi celesti compatti.
La tempistica e le caratteristiche mutevoli del segnale indicano che i raggi X sostenuti potrebbero provenire direttamente dai rottami fusi piuttosto che da un'onda d'urto che si espande verso l'esterno. L'analisi ad alta energia condotta da Yin Yihan, uno studente di dottorato presso l'Università di Hong Kong, ha scoperto che la luminosità di EP250704a è cambiata rapidamente e anche lo spettro è cambiato nel tempo; queste caratteristiche, combinate con i successivi cambiamenti nei raggi X e nel bagliore della luce visibile, indicano la continua attività del motore centrale dopo il breve lampo di raggi gamma. Una possibile spiegazione è che la fusione abbia formato una magnetar, una stella di neutroni con rotazione ad alta velocità e un campo magnetico estremamente forte, che fornisce energia per radiazioni di raggi X estese e continua a iniettare energia verso l’esterno; questa spiegazione è ancora un possibile meccanismo proposto dai ricercatori.
Da quando gli scienziati hanno rilevato per la prima volta simultaneamente la radiazione elettromagnetica e le onde gravitazionali prodotte dalla fusione di una stella di neutroni nel 2017, gli astronomi hanno cercato segnali che potessero rivelare il processo di fusione e la sua successiva evoluzione. I ricercatori hanno affermato che la componente di raggi X molli scoperta questa volta fornisce un nuovo metodo di osservazione, che potrebbe indicare che il fenomeno dei transitori di raggi X veloci può anche diventare la controparte elettromagnetica delle sorgenti di onde gravitazionali e potrebbe avere origine dalla fusione di corpi celesti compatti. Altri lampi di raggi gamma brevi possono essere accompagnati da raggi X molli simili di lunga durata, ma erano difficili da catturare con le apparecchiature precedenti.
Il gruppo di ricerca ritiene che questa scoperta amplia la comprensione delle fusioni di stelle di neutroni e potrebbe anche aiutare gli scienziati a studiare ulteriormente i detriti della fusione e a limitare l'equazione di stato delle stelle di neutroni. Il documento in questione è stato pubblicato su "Science Bulletin" il 10 agosto 2026. La ricerca è stata completata da ricercatori dell'Università Normale di Pechino, dell'Università di Nanchino, dell'Università La Sapienza di Roma, dell'Università di Hong Kong e di altre istituzioni.
Commenti