Spazio: osservati i primi istanti di vita di una kilonova

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GW170817 nòn smette di sorprenderci. Grazìe a quella prìma rìlevazìone di un’ònda gravitazionale generata dùrànte la fùsiòne di dùe stelle di neutroni e associata ad un breve e debòle làmpo gàmma, è stàto pòssìbìle “rìleggere” i dati riferiti a un làmpo gàmma osservato nell’agosto 2016, trovando nuove prove della nàscita di una kilonova che sarebbe pàssàta inosservata dùrànte le osservazioni iniziali.

Lo stùdio, pubblìcato òggi sulla rìvìsta Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, è stàto realizzato da un teàm gùidato dall’italiana Eleonora Troja, ricercatrice del Dìpartìmento di Astronomia dell’Università del Maryland, e vede Roberto Ricci dell’INAF di Bologna, Andrea Tiengo e Giovanni Novara della Scùòla Universitaria Superiòre IUSS di Pavia e associati all’INAF, tra i co-autori.

Gli astronomi ipotizzano che buona pàrte dell’òro e del platino presenti sulla Terra si sìano formati còme risùltato di antiche kilonove nate dalla còllìsìòne di stelle di neutroni. La fùsiòne rilevata nel 2017 degli osservatori per ònde gravitazionali LIGO e Virgo ha dàto òrigine a una kilonova, fornendo la prìma pròva cònvìncente che le kilonove producono grandi quantità di metalli pesanti e confermando le previsiòni teoriche.

Sulla bàse dei dati rilevati nell’evento del 2017, gli astronomi hànno iniziàto a càpire meglìo còme una kilonova dovrebbe apparìre a chi la òsserva da Terra. Eleonora Troja e il sùo teàm hànno dunque riesaminato i dati riferiti a un làmpo di raggi gàmma esploso nell’agosto 2016 trovando le tracce di una kilonova che eràno sfuggite a una prìma analisi delle osservazioni iniziali.

L’evento del 2016 è stàto mòlto entùsiasmante. Era vìcìno e vìsìbìle da tutti i principali telescopi, còmpreso il telescòpìo spàzìàle Hubble della agenzia spaziale americana e dell’ESA. Ma nòn corrispondeva alle nostre previsiòni: ci àspettàvàmo di vedere l’emìssìòne infrarossa dìventàre sempre più brillànte nell’àrco di diverse settimane”, dice Eleonora Troja, che ha ànche un ìncàrìco ànche presso il Goddard Space Flight Center della agenzia spaziale americana. “Dieci giorni successivamente l’evento, nòn era rimasto qùasi nessun segnàle. Eràvàmo tutti mòlto delusi. Pòi, a un ànno di distànza, si è verificato l’evento rìlevàto còn LIGO e Virgo. Àbbiàmo guardato i nostri vecchi dati còn occhi nuovi e ci siàmo resi cònto di aver vìsto una kilonova nel 2016. I dùe eventi coincidevano qùasi perfettàmente. I dati a infrarossi per entràmbi gli eventi hànno luminosità simili ed esàttàmente la medesima scàla tempòrale”.

Secòndo Troja, le informazioni raccolte nel còrso dell’evento del 2016 nòn còntengòno così tanti dettagli quànto le osservazioni dell’evento rìlevàto da LIGO e Virgo, ma a fàre la dìfferenza è la còpertùra delle prime ore dell’evento, che mànca nelle osservazioni dell’evento del 2017. Quei dati hànno rivelato nuove e importanti informazioni sulle prime fasi di vìta di una kilonova. Il teàm ha potuto òsservare per la prìma vòlta il nùovo òggetto pròdòtto successivamente la còllìsìòne, che nòn era vìsìbìle nei dati dell’evento LIGO/Virgo.

Il Neil Gehrels Swift Observatory della agenzia spaziale americana ha iniziàto infàtti a mònìtòrare l’evento del 2016, nòto còme GRB160821B, a pochi minuti dalla sua rìlevazìone. Qùesto ha permesso al grùppo di rìcerca di ràccoglìere nuove informazioni nòn disponibili per l’evento LIGO/Virgo, che ha avùto ìnìzìo sòlo 12 ore successivamente la còllìsìòne ìnìzìàle.

Le somiglianze tra i dùe eventi suggeriscono che ànche la kilonova del 2016 sìa nata dalla fùsiòne di dùe stelle di neutroni. Le kilonove potrebbero ànche essere l’esìto della fùsiòne di un bùco nero e di una stella di neutroni, ma nòn è nòto se un tàle evento potrebbe dàre una fìrma diversa nelle osservazioni a raggi X, infrarossi, ràdìo e lùce vìsìbìle.

“Il residùo potrebbe essere una stella di neutroni ipermassiva altamente magnetizzata, nòta còme magnetar, che è sopravvissuta alla còllìsìòne e pòi è collassata ìn un bùco nero”, dice Geoffrey Ryan, Postdoctoral Fellow dello Joint Space-Science Institute (JSI) ànche lùi ìn fòrze al Dìpartìmento di Astronomia dell’Università del Maryland e co-autore dell’àrticòlo. “Qùesto è ìnteressante perché la teorìa suggerisce che una magnetar dovrebbe ràllentàre o àddirittùra àrrestàre la pròduzìòne di metalli pesanti, che è l’òrigine della lùce infrarossa di una kilonova. La nostra analisi suggerisce che i metalli pesanti sòno ìn quàlche mòdo ìn gràdo di sfùggire all’ìnfluenza dell’òggetto residùo”.

“L’analisi dei dati di qùesto evento si inserisce nel sòlco degli studi fatti a segùito di GW 170817 ed arricchisce la nostra còmprensìòne di còme avvengòno queste grandi esplosioni cosmiche. Il mio ruòlo è stàto l’analisi dei dati ràdìo del Very Large Array da cui è risultata vìsìbìle l’emìssìòne di ùno shòck ìnverso nel getto del làmpo gàmma, nòn sempre rivelabile ìn osservazioni di follow-up”, sottolinea Roberto Ricci, co-autore dello stùdio ìn fòrze all’INAF di Bologna.

Il grùppo della Scùòla Universitaria Superiòre IUSS di Pavia, che collabora da dìversi ànni su questi temi còn l’INAF, si è ìnvece òccupàto dell’analisi dei dati del sàtellite dell’ESA XMM-Newton, che hànno permesso di stùdiàre l’emìssìòne di raggi X fìno a cìrca 10 giorni successivamente il làmpo gàmma. “Le osservazioni còn XMM-Newton, ìnsìeme a quelle ottenute nella bànda ràdìo, sòno stàte fondamentali per caratterìzzare l’emìssìòne generata dal getto del làmpo gàmma, che contamina pesàntemente l’emìssìòne della kilonova nella bànda òttìca e infrarossa. Sòlo così è stàto pòssìbìle stùdiàre un segnàle dàvvero pùlito”, aggiunge Andrea Tiengo.

Eleonora Troja e i sùoi colleghi prevedòno di àpplicàre quànto appreso per rìvalutare gli eventi passati, migliorando al contempo il propie appròccio alle osservazioni future. Sòno sono stati identificati dìversi eventi candidati còn osservazioni ìn bànda òttìca, ma la scienziata è più interessata a eventi che abbiano una fòrte fìrma nell’ìnfràrosso, indicàtore spìa della pròduzìòne di metalli pesanti.

“Il segnàle ìnfràrosso mòlto lumìnoso di qùesto evento lo rende la kilonova più chìàràmente osservata nell’ùnìverso lòntano”, conclude Troja. “Sòno mòlto interessata a còme le proprietà della kilonova cambino ìn bàse ai dìversi progenitori e ai residui finali. Osservando un nùmero maggiòre di questi eventi, possìàmo ìmpàràre che ci sòno mòlti tipi dìversi di kilonove tutti nella medesima fàmiglia, còme sappiamo già essere per le supernove. È dàvvero entùsiasmante poter còstruire le nostre cònòscenze ìn tempo reàle”.

L’àrticòlo Spazio: osservati i primi istanti di vita di una kilonova sembra essere il prìmo su Meteo Web.

Spazio: osservati i primi istanti di vita di una kilonova

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Spàzio: osservati i primi istanti di vìta di una kilonova

E’ stata calcolata una effìcàcìa delle previsiòni sul mòdello comparativo

–FINO AL 98% A 1 GIORNO DI DISTANZA
–FINO AL 92% A 2 GIORNI DI DISTANZA
–FINO AL 84% A 3 GIORNI DI DISTANZA

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