La collisione di due stelle di neutroni, situate a diversi miliardi di anni luce di distanza, ha dato origine a uno dei lampi di raggi gamma più potenti registrati dal radiotelescopio ALMA nel deserto cileno di Atacama. Siamo ora a 20 miliardi di anni luce dalla galassia in cui si trovano queste stelle.

Le stelle di neutroni sono nuclei super densi rimasti dopo l'esplosione di stelle massicce e, quando si scontrano, si verifica una potente esplosione, il cui risultato è chiamato kilonova. Il nome suggerisce che l'energia prodotta da questo può essere mille volte maggiore dell'energia emessa da una supernova. Vengono prodotte onde gravitazionali e fasci di raggi gamma vengono emessi in due direzioni opposte.

L'evento descritto è stato registrato il 6 novembre 2021 dall'osservatorio orbitale INTEGRAL di raggi X e raggi gamma dell'Agenzia spaziale europea: ha inviato un segnale che ha attivato il satellite Swift della NASA. Catalogato come GRB 211106A, l'esplosione è durata meno di due secondi e il bagliore residuo della kilonova è durato molto più a lungo.

L'ultimo bagliore è suscettibile di studio. Le onde gamma accelerano gli elettroni contenuti nel gas nel sito di collisione e l'energia emessa da questi elettroni raggiunge un picco nell'intervallo millimetrico, da cui puoi giudicare l'energia totale dell'esplosione. Utilizzando i dati ottenuti da ALMA, è stato riscontrato che con il burst di raggi gamma GRB 211106A, l'energia è stata rilasciata nell'intervallo da 2 × 1050 a 6 × 1050 erg, il che lo rende uno dei più potenti nell'intera storia delle osservazioni (1 erg è un'unità di lavoro ed energia nel sistema CGS, equivale a 10-7 J).

La collisione delle stelle è avvenuta da 6,3 miliardi a 9,1 miliardi di anni fa e ora, tenendo conto dell'espansione dell'universo, la galassia "nativa" di queste stelle si trova a 20 miliardi di anni luce da noi. Non è stato possibile rilevare le onde gravitazionali provenienti da una sorgente a tale distanza, troppo lontane. Ma gli scienziati hanno studiato in dettaglio il bagliore residuo di un lampo di raggi gamma: inizia in un raggio stretto e poi si espande gradualmente. In questo caso, l'angolo di apertura del raggio ha raggiunto 16°, e questo è uno dei valori più grandi per un breve lampo di raggi gamma. I ricercatori sono fortunati perché il raggio può essere riparato solo quando è diretto verso di noi, il che significa che più è largo, più è probabile che lo vediamo.

Tali eventi sono importanti per la chimica spaziale: tali collisioni di stelle formano elementi pesanti, inclusi argento, oro e platino. Come hanno calcolato gli scienziati, la massa d'oro formata in questo caso può raggiungere da 3 a 13 masse terrestri.

Il rapporto degli scienziati sull'evento sarà pubblicato sulla rivista scientifica Astrophysical Journal Letters.