Pubblicato su Nature Communications lo studio guidato da Samuele Ronchini, dottorando Gssi

I Getti dei lampi Gamma si "raffreddano" così

di Redazione | 07 Luglio 2021 @ 11:41 | CULTURA
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L’AQUILA – “Iniziai ad accorgermi che stavamo osservando qualcosa di unico quando nell’analisi dei dati continuavo a trovare questa forte evoluzione spettrale, indipendente dalle caratteristiche dei lampi gamma. Da lì abbiamo iniziato ad intuire la potenzialità del risultato” – afferma Samuele Ronchini, studente al terzo anno di dottorato presso il GSSI e aggiunge “Mettere in discussione modelli ben radicati nella comunità scientifica non è certo semplice e portare avanti questo lavoro è stata una responsabilità significativa. Tuttavia la perseveranza, la competenza e l’appoggio di tutto il gruppo di ricerca hanno permesso di arrivare fino in fondo e di ottenere i risultati sperati”.

Tale risultato ha un profondo impatto sulla comprensione dei processi di emissione e raffreddamento delle particelle accelerate nei GRB.

“La dominanza del processo adiabatico indica che le particelle non riescono a dissipare efficacemente la propria energia, dando preziose informazioni sulle proprietà fisiche del getto relativistico, come l’evoluzione del campo magnetico nel sito di accelerazione, nonché sulla natura delle stesse particelle” – spiega Gor Oganesyan, post-doc presso il GSSI e secondo autore dell’articolo – “In particolare, abbiamo capito che per riprodurre i dati osservati è necessario un blando decadimento del campo magnetico, assieme al raffreddamento adiabatico”.

Inoltre, la dissipazione inefficiente di energia delle particelle accelerate potrebbe suggerire che siano i protoni, e non gli elettroni, ad emettere radiazione tramite processo di sincrotrone. Om Sharan Salafia, dell’INAF a Milano e co-autore dello studio, conclude: “I GRB sono particolarmente difficili da studiare perché, nonostante abbiano alcune caratteristiche distintive, sono estremamente diversi l’uno dall’altro. Trovare dei tratti comuni e universali, come in questo caso, è la chiave per unificarli e capire i processi fisici che li producono”.

Futuri osservatori in banda X a largo campo di vista in grado di monitorare l’intera evoluzione dei GRB fin dai primi istanti dall’esplosione saranno cruciali per comprendere a fondo il risultato trovato estendendo il lavoro ad un campione più ampio e in altre bande dello spettro. Marica Branchesi, professore ordinario al Gran Sasso Science Institute e co-autrice del lavoro, sottolinea: “La comprensione dei meccanismi alla base di questi eventi catastrofici è di primaria importanza anche nel contesto dell’astronomia multimessaggera. Lo studio combinato di onde gravitazionali e radiazione elettromagnetica associate ai GRB potrà in futuro chiarire molte questioni aperte legate alla natura degli oggetti compatti che li generano, alla loro distribuzione su scale cosmologiche, nonché alla fisica dei getti e all’accelerazione di particelle al loro interno”.

La ricerca che ha portato a questi risultati ha ricevuto finanziamenti dal programma Horizon 2020 dell’Unione Europea nell’ambito del progetto AHEAD2020.

· Link Nature Communications http://www.nature.com/ncomms


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