«Catturato» il lampo più potente del cosmo

Sprigionano un’energia fino a 10 miliardi di volte superiori rispetto a quella emessa dalla luce visibile. Captati segnali provenienti dall’universo primordiale

Nino Materi

La settimana che si è appena conclusa ha registrato, dal punto di vista delle novità astronomiche, due eventi destinati a lasciare il segno: l’«imprigionamento» di un lampo gamma, una delle esplosioni più potenti dell’universo; e la «captazione» di un lontano segnale, eco del cosmo primordiale.
Cominciamo con l’analisi del primo avvenimento. A «catturare» il lampo gamma sono stati il satellite Swift e il telescopio Magic, nelle Canarie.
Il primo a intercettare l'esplosione è stato Swift, il satellite nato dalla collaborazione tra Nasa, Asi e Consiglio britannico per le ricerche di astronomia, lanciato nel novembre scorso. Il satellite specializzato nella caccia ai lampi gamma è direttamente collegato ad una rete di telescopi a Terra che comprende il Magic, il più grande telescopio a luce Cherenkov al mondo per l'astronomia gamma, frutto di una collaborazione internazionale alla quale hanno contribuito i ricercatori dell'Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn).
Non appena ricevuto il segnale da Swift, Magic ha spostato la sua gigantesca mole (17 metri di diametro e 240 metri quadrati di superficie riflettente, la più grande superficie ottica di tutti i telescopi operanti) in una manciata di secondi (ne bastano 22 perché compia una rotazione completa) e si è orientato verso il lampo gamma chiamato Grb050713a. In questo modo è stato in grado di iniziare l'osservazione del lampo in un tempo rapidissimo, appena 40 secondi dopo l'esplosione. I risultati delle osservazioni sono stati presentati in India, nella conferenza internazionale sui raggi cosmici.
«Il primo esame dei dati di Magic è stato realizzato dal gruppo collegato dell'Infn presso l'università di Siena e ha rilevato segnali gamma di debole intensità durante l'esplosione primaria, e un debole segnale, compatibile con effetti strumentali, in corrispondenza di un'esplosione secondaria misurata da Swift», ha detto il responsabile nazionale di Magic Alessandro De Angelis, ricercatore dell'Infn e professore di fisica sperimentale all’università di Udine.
I lampi di raggi gamma sono emissioni di fotoni di alta energia, fino a 10 miliardi di volte superiori rispetto a quella emessa dalla luce visibile. La loro fonte è ancora misteriosa. Sono probabilmente le esplosioni più potenti dell'universo, originate dal collasso di una stella di grande massa destinata a trasformarsi in un buco nero.
Passiamo ora al secondo avvenimento, destinato anch’esso a rompere il silenzio della pace cosmica. Un segnale primordiale è stato infatti captato dai tecnici dell’esperimento Boomerang. Il dato è frutto dei rilievi condotti nel 2003 a bordo di un pallone stratosferico in volo sull'Antartide; per rilevarlo sono stati necessari oltre due anni di lavoro da parte di due gruppi di ricerca indipendenti italiani e nordamericani, nell'ambito dell'esperimento, finanziato in Italia da Agenzia Spaziale Italiana (Asi), Programma nazionale di ricerche in Antartide (Pnra) e università La Sapienza di Roma: un lavoro che sarà presto pubblicazione in cinque articoli sulla rivista Astronomy and Astrophysics.
«Dopo i risultati del 2000 abbiamo deciso di modificare l'esperimento in modo da renderlo sensibile alla polarizzazione - ha detto il responsabile italiano dell'esperimento, Paolo de Bernardis -. In pratica l'esperimento permette ora di registrare la direzione di oscillazione delle microonde che provengono dall'universo primordiale».
«L'effetto - ha proseguito de Bernardis - è quello che si ha quando si guarda attraverso occhiali Polaroid: la luce del sole non cambia se si gira la lente perché non è polarizzata, ma la luce riflessa da un vetro o dalla superficie dell'acqua cambia intensità con la rotazione della lente perché ha interagito con la materia ed ha acquistato un po’ di polarizzazione. Solo oggi siamo riusciti a misurare questo effetto con buona precisione per le microonde primordiali».
«La misura della polarizzazione è importante perché è un effetto che si produce 380mila anni dopo il Big Bang (circa 14 miliardi di anni fa) a causa dei movimenti delle nuvole di materia incandescente presenti nell'universo primordiale - ha aggiunto un altro componente del gruppo di ricerca, Francesco Piacentini -. Dopo avere studiato la forma dell'universo primordiale adesso cominciamo a studiarne le velocità».
La «corsa» è appena cominciata.