Immagine concettuale di questa ricerca:utilizzo di Gamma Ray Bursts per determinare la distanza nello spazio. Credito:NAOJ
Un team internazionale di 23 ricercatori guidato da Maria Dainotti, Assistant Professor presso il National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), ha analizzato i dati d'archivio per potenti esplosioni cosmiche dalla morte delle stelle e ha trovato un nuovo modo per misurare le distanze nell'universo lontano.
Senza punti di riferimento nello spazio, è molto difficile ottenere un senso di profondità. Una tecnica utilizzata dagli astronomi è quella di cercare "candele standard", oggetti o eventi in cui la fisica sottostante impone che la luminosità assoluta (quella che vedresti se ti trovassi proprio accanto ad essa) è sempre la stessa. Confrontando questa luminosità assoluta calcolata con la luminosità apparente (quella effettivamente osservata dalla Terra), è possibile determinare la distanza dalla candela standard e, per estensione, da altri oggetti nella stessa area.
La mancanza di candele standard abbastanza luminose da essere viste a più di 11 miliardi di anni luce di distanza ha ostacolato la ricerca sul lontano universo. I lampi di raggi gamma (GRB), esplosioni di radiazioni prodotte dalla morte di stelle massicce, sono abbastanza luminosi, ma la loro luminosità dipende dalle caratteristiche dell'esplosione.
Accettando la sfida di tentare di utilizzare questi eventi luminosi come candele standard, il team ha analizzato i dati di archivio per le osservazioni in luce visibile di 500 GRB scattate da telescopi leader a livello mondiale come il Subaru Telescope (di proprietà e gestito da NAOJ), RATIR e satelliti come l'Osservatorio Neil Gehrels Swift.
Studiando il modello della curva di luce di come il GRB si illumina e si attenua nel tempo, il team ha identificato una classe di 179 GRB che hanno caratteristiche comuni e sono stati probabilmente causati da fenomeni simili. Dalle caratteristiche delle curve di luce, il team è stato in grado di calcolare una luminosità e una distanza uniche per ciascun GRB che può essere utilizzato come strumento cosmologico.
Questi risultati forniranno nuove informazioni sui meccanismi alla base di questa classe di GRB e forniranno una nuova candela standard per l'osservazione dell'universo lontano. L'autore principale Dainotti aveva precedentemente trovato un modello simile nelle osservazioni a raggi X dei GRB, ma le osservazioni in luce visibile si sono rivelate più accurate nel determinare i parametri cosmologici.
Questi risultati sono apparsi in The Astrophysical Journal Supplement Series il 21 luglio 2022. + Esplora ulteriormente
