Gli astronomi rilevano l’emissione di teraelettronvolt dal Gamma-ray burst GRB 190114C


Un team internazionale di astronomi ha rilevato un’emissione di teraelettronvolt (TeV) da un Gamma-ray burst designato GRB 190114C. La scoperta potrebbe migliorare la comprensione delle sorgenti di energia molto alta (VHE) nell’universo. La scoperta è dettagliata in un articolo pubblicato il 12 giugno sul deposito di prestampa di arXiv.


Le esplosioni di raggi gamma (GRB) sono tra gli eventi più energetici ed esplosivi dell’universo. Sebbene siano principalmente brevi e intensi lampi di raggi gamma deboli, alcuni durano più di due secondi circa e sono noti come GRB di lunga durata.

Con un redshift di circa 0,42, GRB 190114C è un lampo di raggi gamma identificato come GRB di lunga durata nel gennaio 2019 dal Neil Gehrels con lo Swift Observatory della NASA e dalla navicella spaziale Fermi. Le osservazioni con Fermi hanno rivelato che l’evento ha avuto una durata di quasi due minuti, mentre i dati di Swift suggeriscono che è durato circa tre volte di più.

Poco dopo la fine delle esplosioni, è stata rilevata la sua emissione di afterglow a varie bande d’onda da 1,3 GHz fino a 23 GeV. Ciò ha innescato le osservazioni successive del GRB 190114C con il sistema di due telescopi Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC). Analizzando questi dati, un gruppo di astronomi della collaborazione MAGIC ha scoperto che il GRB osservato mostrava emissioni nella banda TeV.

Curve di luce nelle bande keV, GeV e TeV, ed evoluzione spettrale nella banda TeV per GRB 190114C.

“Raggi gamma superiori a 0,2 TeV sono stati rilevati con un alta potenza fin dall’inizio delle osservazioni”, hanno scritto gli astronomi nel documento.

Le osservazioni MAGIC hanno coperto il periodo da circa uno a 265 minuti dall’inizio dell’esplosione. Durante questo monitoraggio, i ricercatori hanno osservato raggi gamma nell’intervallo di energia tra 0,2 e 1,0 TeV. Il flusso inizialmente misurato a circa 80 secondi dall’inizio dell’esplosione corrisponde ad una luminosità apparente isotropa-equivalente di circa 30 quindicilioni di erg/s a 0,3 – 1 TeV. Questo fa di GRB 190114C la sorgente più luminosa conosciuta a queste energie.

Secondo il documento, le curve di luce di GRB 190114C nelle bande di energia keV e GeV mostrano un comportamento simile alla banda TeV, ma con una pendenza di decadimento più bassa per la banda GeV. Questo suggerisce che la maggior parte dell’emissione osservata è associata alla fase di afterglow del GRB, piuttosto che alla fase di prompt che tipicamente mostra una variabilità irregolare.

Inoltre, le osservazioni hanno rilevato che anche i fotoni di energia più bassi rilevati da MAGIC sono significativamente al di sopra del cosiddetto limite di burnoff del sincrotrone e si estendono oltre 1,0 TeV. Gli astronomi hanno notato che questa è la prima prova di una nuova componente di emissione, energeticamente importante, oltre l’emissione di sincrotrone nel afterglow di un Gamma-ray burst. Essi hanno sottolineato l’importanza di questa scoperta per ulteriori studi sui GRB.

“La scoperta di una componente di emissione energeticamente importante oltre l’emissione di sincrotrone di elettroni che può essere comune nei postbruciatori di GRB offre una nuova importante comprensione della fisica dei GRB”, hanno concluso gli autori dell’articolo.


Per approfondire: “Teraelectronvolt emission from the γ-ray burst GRB 190114C”.

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