Il nostro universo brilla di luce attraverso lo spettro elettromagnetico. Mentre la maggior parte di questa luce proviene da stelle come il nostro sole in galassie come la nostra, siamo spesso trattati con brevi e luminosi lampi che eclissano intere galassie stesse. Si ritiene che alcuni di questi lampi più luminosi siano prodotti in eventi catastrofici, come la morte di stelle massicce o la collisione di due cadaveri stellari conosciuti come stelle di neutroni. I ricercatori hanno studiato a lungo questi lampi luminosi o "transitori" per ottenere informazioni sulla morte e sull'aldilà delle stelle e sull'evoluzione del nostro universo.

Gli astronomi a volte vengono accolti con transitori che sfidano le aspettative e teorici enigmatici che hanno previsto a lungo come dovrebbero apparire i vari transitori. Nell'ottobre 2014, un programma di monitoraggio a lungo termine del cielo australe con il telescopio Chandra, il telescopio a raggi X di punta della NASA, ha rilevato uno di questi enigmatici transitori chiamato CDF-S XT1:un transitorio luminoso della durata di pochi millesimi di secondo. La quantità di energia CDF-S XT1 rilasciata nei raggi X era paragonabile alla quantità di energia che il sole emette in un miliardo di anni. Fin dalla scoperta originale, gli astrofisici hanno avanzato molte ipotesi per spiegare questo transitorio; però, nessuno è stato conclusivo.

In un recente studio, un team di astrofisici guidati dal dottor Nikhil Sarin (Università di Monash) di OzGrav ha scoperto che le osservazioni di CDF-S XT1 corrispondono alle previsioni di radiazione attese da un jet ad alta velocità che viaggia vicino alla velocità della luce. Tali "deflussi" possono essere prodotti solo in condizioni astrofisiche estreme, come la distruzione di una stella che viene fatta a pezzi da un enorme buco nero, il collasso di una stella massiccia o la collisione di due stelle di neutroni.

Lo studio di Sarin et al ha scoperto che il deflusso da CDF-S XT1 è stato probabilmente prodotto da due stelle di neutroni che si fondono insieme. Questa intuizione rende CDF-S XT1 simile alla scoperta epocale del 2017 chiamata GW170817:la prima osservazione di onde gravitazionali, increspature cosmiche nel tessuto dello spazio e del tempo, sebbene CDF-S XT1 sia 450 volte più lontano dalla Terra. Questa enorme distanza significa che questa fusione è avvenuta molto presto nella storia dell'universo; potrebbe anche essere una delle più lontane fusioni di stelle di neutroni mai osservate.

Le collisioni di stelle di neutroni sono i luoghi principali nell'universo in cui elementi pesanti come l'oro, vengono creati argento e plutonio. Poiché CDF-S XT1 si è verificato all'inizio della storia dell'universo, questa scoperta fa progredire la nostra comprensione dell'abbondanza chimica e degli elementi della Terra.

Recenti osservazioni di un altro AT2020blt transitorio nel gennaio 2020, principalmente con lo Zwicky Transient Facility, hanno sconcertato gli astronomi. La luce di questo transitorio è come la radiazione dei flussi in uscita ad alta velocità lanciati durante il collasso di una stella massiccia. Tali flussi in uscita producono tipicamente raggi gamma di energia più elevata; però, mancavano dai dati, non venivano osservati. Questi raggi gamma possono mancare solo per uno dei tre motivi:1) I raggi gamma non sono stati prodotti, 2) I raggi gamma sono stati diretti lontano dalla Terra, 3) I raggi gamma erano troppo deboli per essere visti.

In uno studio separato, guidato ancora dal ricercatore di OzGrav Dr. Sarin, gli astrofisici della Monash University hanno collaborato con ricercatori in Alabama, Louisiana, Portsmouth e Leicester per dimostrare che AT2020blt probabilmente ha prodotto raggi gamma puntati verso la Terra, erano solo molto deboli e mancati dai nostri strumenti attuali.

Il Dr. Sarin dice:"Insieme ad altre simili osservazioni transitorie, questa interpretazione significa che ora stiamo iniziando a comprendere l'enigmatico problema di come i raggi gamma vengono prodotti nelle esplosioni catastrofiche in tutto l'Universo".

La classe dei transitori luminosi noti collettivamente come lampi di raggi gamma, compreso CDF-S XT1, AT2020blt, e AT2021qualsiasi, produrre energia sufficiente per eclissare intere galassie in un solo secondo.

"Nonostante questo, il meccanismo preciso che produce la radiazione ad alta energia che rileviamo dall'altra parte dell'universo non è noto, " spiega il dottor Sarin. "Questi due studi hanno esplorato alcuni dei lampi di raggi gamma più estremi mai rilevati. Con ulteriori ricerche, saremo finalmente in grado di rispondere alla domanda che abbiamo riflettuto per decenni:come funzionano i lampi di raggi gamma?"