Nuove osservazioni del telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA hanno studiato la natura del lampo di raggi gamma GRB 190114C.

I lampi di raggi gamma sono le esplosioni più potenti dell'Universo. Emettono la maggior parte della loro energia nei raggi gamma, luce che è molto più energetica della luce visibile che possiamo vedere con i nostri occhi.

A gennaio 2019, un lampo di raggi gamma (GRB) estremamente luminoso e lungo è stato rilevato da una suite di telescopi, compresi i telescopi Swift e Fermi della NASA, così come dai telescopi Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC). Conosciuto come GRB 190114C, parte della luce rilevata dall'oggetto aveva l'energia più alta mai osservata:1 Tera elettronvolt (TeV), circa un trilione di volte più energia per fotone della luce visibile. Gli scienziati hanno cercato di osservare un'emissione di energia così elevata dai GRB per molto tempo, quindi questo rilevamento è considerato una pietra miliare nell'astrofisica delle alte energie.

Osservazioni precedenti hanno rivelato che per ottenere questa energia, il materiale deve essere emesso da una stella in collasso al 99,999% della velocità della luce. Questo materiale viene quindi forzato attraverso il gas che circonda la stella, provocando uno shock che crea il lampo gamma stesso. Per la prima volta, gli scienziati hanno osservato raggi gamma estremamente energetici da questa particolare esplosione.

Diversi osservatori terrestri e spaziali hanno deciso di studiare GRB 190114C. Agli astronomi europei è stato fornito il tempo di osservazione con il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA per osservare il lampo di raggi gamma, per studiare il suo ambiente e scoprire come viene prodotta questa emissione estrema.

"Le osservazioni di Hubble suggeriscono che questa particolare esplosione si trovava in un ambiente molto denso, proprio nel mezzo di una galassia luminosa a 5 miliardi di anni luce di distanza, " ha spiegato uno degli autori principali, Andrew Levan dell'Istituto di Matematica, Astrofisica e fisica delle particelle Dipartimento di Astrofisica presso la Radboud University nei Paesi Bassi. "Questo è davvero insolito, e suggerisce che potrebbe essere il motivo per cui ha prodotto questa luce eccezionalmente potente."

Gli astronomi hanno utilizzato il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA, insieme al Very Large Telescope dell'Osservatorio europeo meridionale e all'Atacama Large Milimeter/submilimeter Array per studiare la galassia ospite di questo GRB. La Wide Field Camera 3 di Hubble è stata determinante nello studio se le proprietà ambientali del sistema ospite, che è composto da una stretta coppia di galassie interagenti, potrebbe aver contribuito alla produzione di questi fotoni ad altissima energia. Il GRB si è verificato all'interno della regione nucleare di una galassia massiccia, una location piuttosto unica. Questo è indicativo di un ambiente più denso di quello in cui vengono tipicamente osservati i GRB e potrebbe essere stato cruciale per la generazione dei fotoni ad altissima energia che sono stati osservati.

"Gli scienziati hanno cercato di osservare l'emissione ad altissima energia dai lampi di raggi gamma per molto tempo, " ha spiegato l'autore principale Antonio de Ugarte Postigo dell'Instituto de Astrofísica de Andalucía in Spagna. "Questa nuova osservazione è un passo avanti fondamentale nella nostra comprensione dei lampi di raggi gamma, i loro immediati dintorni, e come si comporta la materia quando si muove al 99,999% della velocità della luce".

Il documento che delinea queste osservazioni apparirà sulla rivista Natura il 20 novembre 2019. Un documento aggiuntivo che descrive in dettaglio un'analisi della galassia che ospita il GRB apparirà sulla rivista Astronomia e Astrofisica .