Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal Letters” riporta uno studio su un lampo gamma catalogato come GRB 190114C e rilevato dal satellite Swift della NASA e dai telescopi MAGIC alle Canarie. Il professor Evgeny Derishev e il professor Tsvi Piran hanno messo assieme i dati di queste rilevazioni, che riguardano fotoni a energie molto diverse, concludendo che le radiazioni rilevate devono aver avuto origine in un getto che si muoveva a una velocità di circa il 99,99% di quella della luce. Si tratta di emissioni cosiddette ultraenergetiche a livelli di Teraelettronvolt (TeV) e il meccanismo di origine sarebbe l’effetto Compton inverso mentre emissioni di fotoni meno energetici sarebbe originato da radiazione di sincrotrone.

I lampi gamma sono fenomeni estremamente energetici e in quelli a lunga durata viene emessa un’energia superiore a quella che il Sole può emettere nel corso della sua intera vita. La durata dei lampi gamma è molto variabile e GRB 190114C è stato di lunga durata, che può essere emesso in seguito al collasso di una stella massiccia in agonia o dalla fusione di oggetti esotici come stelle di neutroni e buchi neri. Il 14 gennaio 2019 il satellite Swift della NASA ha rilevato raggi gamma emessi circa 4,5 miliardi di anni fa e l’immediata segnalazione ha permesso di rilevarli con altri strumenti come i telescopi MAGIC (Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov Telescopes), progettati proprio per studiare fenomeni ad altissime energie come i lampi gamma.

L’evento GRB 190114C è stato importante tra le altre cose perché per la prima volta grazie al radiotelescopio ALMA sono stati rilevati segnali radio polarizzati. Un campo magnetico può portare le oscillazioni delle onde elettromagnetiche ad avere un certo orientamento particolare del campo elettrico, chiamato polarizzazione. Ora però sembrano essere gli studi dei fotoni a energie più elevate, comprese quelle ultraenergetiche, a permettere di ottenere nuove informazioni sui lampi gamma.

I fotoni rilevati dai due telescopi MAGIC sono almeno dieci volte più energetici di quelli alle energie più elevate mai rilevati in un lampo gamma. Essi sono stati fondamentali per questa nuova ricerca in cui il professor Evgeny Derishev dell’Accademia russa delle scienze e il professor Tsvi Piran della Hebrew University di Gerusalemme hanno individuato come meccanismo di origine l’effetto Compton inverso in cui elettroni ultraenergetici si scontrano con fotoni a bassa energia con un aumento della loro energia. La cosa interessante è che quegli elettroni relativistici producono i fotoni a bassa energia con il meccanismo della radiazione di sincrotrone.

Il professor Tsvi Piran ha dichiarato che i telescopi MAGIC hanno permesso di trovare una stele di Rosetta dei lampi gamma permettendo ai ricercatori di discriminare tra diversi modelli di emissioni e scoprire quali sono le esatte condizioni nell’esplosione. Sono dichiarazioni importanti e se verranno confermate vorrà dire che davvero stiamo comprendendo questi fenomeni estremi. Ulteriori informazioni potranno essere raccolte in futuro con rilevazioni di nuovi lampi gamma di lunga durata, soprattutto quando verranno attivati nuovi strumenti ancor più perfezionati di MAGIC.