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    IL GETTO RELATIVISTICO DELLA SORGENTE GW170817

    IL GETTO RELATIVISTICO DELLA SORGENTE GW170817

    Ci sono voluti 33 radiotelescopi distribuiti in cinque continenti e 36 astronomi di 11 nazioni per misurare le dimensioni di GW170817, la prima sorgente di onde gravitazionali rivelate dagli interferometri LIGO e Virgo, osservata anche nella controparte ottica da decine di telescopi, a più di un anno dalla sua scoperta.

    Lo studio, condotto dal team coordinato da Giancarlo Ghirlanda, primo ricercatore dell’INAF, mostra come dallo scontro di due stelle di neutroni abbia avuto origine un getto di energia e materia lanciato nello spazio interstellare a una velocità prossima a quella della luce. Le due stelle, nell’atto di fondersi, hanno rilasciato materiale ricco di neutroni, che ha formato metalli pesanti, e il getto ha dovuto farsi strada attraverso questo materiale. Se non fosse riuscito a emergere, avrebbe depositato al suo interno la propria energia, provocando una grande esplosione.

    In Figura, una rappresentazione artistica della fusione delle due stelle e del getto prodotto dallo scontro. In alto a sinistra, una foto dell’evento ripresa dal telescopio Blanco da 4 m, nella galassia NGC 4993 nell’Idra.

    “I rivelatori di onde gravitazionali Virgo e LIGO stanno rientrando in funzione, per sorvegliare un volume di Universo più grande. Ci aspettiamo quindi molti nuovi segnali” - ricorda Marica Branchesi, ricercatrice INAF, fra gli autori del lavoro.  Studiare il cambiamento della luminosità della sorgente nel tempo non sarebbe bastato per capire se il getto ce l’avesse fatta a bucare la coltre di materiale circostante. Per scoprirlo, i ricercatori hanno deciso di misurare quanto fosse grande la sorgente: “Dopo diversi mesi, un’esplosione sferica, a una distanza come quella di GW170817, sarebbe apparsa come una bolla luminosa delle dimensioni apparenti di circa un milionesimo di grado – come una moneta da un euro vista da 1000 km di distanza – mentre un getto sarebbe apparso ancora più piccolo”, spiega Ghirlanda.

    Dimensioni del genere sono misurabili solamente con la Very Long Baseline Interferometry (VLBI), che combina le osservazioni dei più grandi radio telescopi sulla Terra: maggiore è la distanza fra le antenne utilizzate e più piccoli sono i dettagli delle sorgenti celesti che è possibile distinguere. Tra il 12 e il 13 marzo 2018, sfruttando la rotazione della Terra, i 33 radiotelescopi hanno iniziato a osservare la galassia in cui è avvenuta la fusione delle due stelle di neutroni, partendo dagli strumenti operativi in Australia per terminare con quelli puntati dalle Hawaii. A questa osservazione hanno preso parte anche le antenne italiane dell’INAF situate a Medicina (BO) e Noto (SR), entrambe del diametro di 32 m. I dati sono stati raccolti e analizzati nel centro JIVE (Olanda).

    Dopo oltre un anno di incertezze, lo studio fornisce la prova che la sorgente di onde gravitazionali scoperta nell’agosto del 2017 ha lanciato un getto relativistico che ha bucato il materiale espulso nell’atto della fusione delle due stelle di neutroni. Un’informazione che aggiunge un ulteriore tassello alla nostra comprensione di tali fenomeni: grazie a osservazioni di questo tipo, nei prossimi anni potremo avere un’idea più completa e precisa delle varie fasi della vita di buchi neri e stelle di neutroni, a partire dalla loro formazione.

    Antonio Lo Campo 

     

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