Quando una stella massiccia in una lontana galassia collassa, formando un buco nero, due giganteschi getti di plasma che emettono luce sparano dal suo nucleo. Questi lampi di raggi gamma estremamente luminosi (GRB) sono le esplosioni più potenti dell'universo, e quando un getto punta verso la Terra, il bagliore residuo può essere rilevato da telescopi terrestri e spaziali. Il materiale non si catapulta semplicemente da una stella che esplode, accelera a velocità ultra elevate lungo il fascio stretto del getto di raggi gamma, lasciando l'astrofisica perplessa sulla fonte di energia che guida queste straordinarie esplosioni. Ora un nuovo studio internazionale condotto dall'Università di Bath promette di far luce su questo misterioso fenomeno.

Molti astronomi preferiscono una spiegazione per i GRB basata sul modello del getto barionico. Ciò afferma che ripetute collisioni violente tra il materiale esploso durante l'esplosione e il materiale che circonda la stella morente producono il lampo di raggi gamma e il successivo bagliore sbiadito:le braci morenti della palla di fuoco in espansione.

Una seconda ipotesi, chiamato il modello magnetico, postula che un enorme, campo magnetico primordiale nella stella collassa entro pochi secondi dall'esplosione iniziale, liberando energia per alimentare l'esplosione prodigiosa.

Ora, per la prima volta, un team internazionale di ricercatori ha trovato prove a sostegno di questo modello magnetico. Lavorando in collaborazione con ricercatori del Regno Unito, Italia, Slovenia, Russia, Sud Africa e Spagna, Gli astrofisici di Bath hanno esaminato i dati del collasso di una stella massiccia in una galassia distante 4,5 miliardi di anni luce. Sono stati avvisati del collasso della stella dopo che il suo lampo di raggi gamma (denominato GRB 190114C) è stato rilevato dall'osservatorio spaziale Neil Gehrels Swift della NASA.

I ricercatori hanno notato un livello sorprendentemente basso di polarizzazione nel lampo di raggi gamma nei momenti immediatamente successivi al collasso della stella, indicando che il campo magnetico della stella era stato distrutto durante l'esplosione.

Nuria Jordana-Mitjans, autore principale di Giornale Astrofisico carta, e titolare della borsa di studio post-laurea Hiroko e Jim Sherwin in Astrofisica, ha detto:"Da studi precedenti, ci aspettavamo di rilevare una polarizzazione fino al 30% durante i primi cento secondi dopo l'esplosione. Quindi siamo rimasti sorpresi di misurare solo il 7,7% in meno di un minuto dopo lo scoppio, seguito da un improvviso calo al 2% subito dopo".

Ha aggiunto:"Questo ci dice che i campi magnetici sono crollati catastroficamente subito dopo l'esplosione, liberando la loro energia e alimentando la luce brillante rilevata attraverso lo spettro elettromagnetico."

I GRB vengono rilevati da satelliti dedicati in orbita attorno alla Terra, tuttavia nessuno può prevedere dove o quando apparirà un GRB, così gli scienziati si affidano a telescopi robotici autonomi a risposta rapida per catturare la luce in rapida dissolvenza del bagliore residuo. Pochi secondi dopo che l'osservatorio della NASA ha identificato GRB 190114C, i telescopi robotici situati nelle Isole Canarie e in Sud Africa hanno ricevuto la notifica di scoperta della NASA e sono stati riconfermati. Entro un minuto dalla scoperta di GRB, i telescopi stavano raccogliendo dati sulle emissioni.

Professoressa Carole Mundell, capo di Astrofisica presso l'Università di Bath e coautore della ricerca, ha dichiarato:"I nostri innovativi sistemi di telescopi sono completamente autonomi, senza umani nel giro, quindi hanno cercato molto rapidamente e hanno iniziato a prendere osservazioni del GRB quasi subito dopo la sua scoperta da parte del satellite Swift."

Il professor Mundell ha continuato:"È straordinario che dal comfort delle nostre case, siamo stati in grado di scoprire l'importanza dei campi magnetici primordiali nell'alimentare un'esplosione cosmica in una galassia lontana."