Due importanti “prime” per la missione AGILE: registrati una pulsar e un GRB


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Dopo un anno e mezzo in orbita, due importanti scoperte per il satellite italiano AGILE. Da un lato, rivela per la prima volta l’emissione X e gamma provenienti in contemporanea da un gamma-ray burst, dall’altro scopre un nuovo brillante pulsar gamma. Mentre il primo risultato si riferisce ad un fenomeno della durata di pochi secondi, il secondo si basa sull’utilizzo di fotoni raccolti nel corso di mesi di osservazione. I due articoli sono in corso di pubblicazione rispettivamente su Astronomy and Astrophysics e Astrophysical Journal.

Il “lampo gamma” 080514B è il primo gamma-ray burst (GRB) da dieci anni a questa parte per cui siano stati rilevati singoli fotoni a livelli di energia superiori a 50 MeV, in pratica la parte più alta dello spettro di energia in cui si siano mai rivelati questi fenomeni. L’ultimo evento di questo tipo era stato registrato nei primi anni ’90 dallo strumento EGRET a bordo del satellite Compton Gamma Ray Observatory della NASA. 080514B ha caratteristiche non comuni e importanti per lo studio della fisica dei lampi gamma. In particolare, l’utilizzo dei tre strumenti a bordo di AGILE rivela un ritardo tra l’emissione nella banda X e quella gamma, caratteristica molto importante per la fisica dei GRB. Inoltre, 080514B è il primo GRB in assoluto osservato ad energie maggiori dei 50 MeV e del quale sia stato possibile rivelare anche l’emissione residua in raggi X ed in ottico (o “afterglow”), giungendo alla misura della distanza e quindi della “potenza intrinseca” dell’esplosione. Fu BeppoSAX, la missione ASI per astronomia X, ad aprire una nuova era nello studio dei GRB scoprendo nel 1997 il primo afterglow.

“SuperAGILE (uno dei rivelatori del satellite) scopre e localizza circa un GRB al mese – dice Ettore Del Monte, del Team SuperAGILE - ma quando abbiamo visto questo evento abbiamo capito subito che aveva qualcosa di speciale.” Infatti, “di tutti i lampi gamma visti da SuperAGILE questo è l’unico ad avere anche emissione alle energie più alte” aggiunge Andrea Giuliani che ha coordinato l’analisi dei dati gamma. Guido Barbiellini (INFN, Trieste) guarda al futuro e prevede che “nel caso di un GRB più intenso di questo, il tracciatore di AGILE sarà in grado di osservarne le strutture temporali più fini e più interessanti dal punto di visto dell’interpretazione fisica”.

La scoperta di emissione dal pulsar PSR J 2021 chiarisce la natura di una sorgente gamma brillante scoperta più di 30 anni fa dal satellite europeo COS-B. E’ stato necessario analizzare mesi di dati di AGILE sincronizzando i loro tempi di arrivo con i segnali di un radiotelescopio per estrarre il caratteristico segnale pulsato che rivela l’emissione di una stella di neutroni rapidamente rotante. PSR J2021 è in tutto il settimo pulsar con emissione gamma a essere scoperto. Sulla base dei dati radio si pensava che il pulsar fosse molto lontano. I dati gamma suggeriscono invece che è probabilmente molto più vicino di quanto si pensasse: una gradita sorpresa per un gruppo di ricercatori dell’Università di Columbia che hanno ottenuti i dati AGILE attraverso il programma di Guest Observer.

Per Enrico Flamini, responsabile Osservazione dell’Universo per l’Agenzia Spaziale Italiana, “AGILE con i suoi successi conferma l’impegno dell’ASI nell’astrofisica delle alte energie, iniziato con BeppoSAX, proseguito con SWIFT e INTEGRAL, e che ora ci vede contribuire in modo determinante alla missione FERMI”.


#2

L’ interesse per questi raggi gamma è che riescono ad attraversare tali distanze senza essere praticamente disturbati e a differenza delle particelle cosmiche corpuscolari non sono deviati dai campi magnetici galattici: quindi recano una sicura informazione sulla posizione esull’evoluzione della sorgente di partenza.

L’indagine scientifica diretta sui raggi gamma cosmici nasce all’inizio degli anni ’60 attraverso misure effettuate da satelliti militari statunitensi collocati in orbita per monitorare eventuali test nucleari eseguiti in violazione del trattato di sospensione sottoscritto poco prima tra le super-potenze mondiali. I sensori di questi satelliti invece registravano frequenti lampi di raggi gamma di origine sconosciuta provenienti non dalla superficie terrestre, ma dalla volta celeste. Dieci anni dopo, rimosso il segreto militare, gli astrofisici intrapresero uno studio sistematico conapparecchiature più moderne installate su diversi satelliti.

Subito dopo l’arrivo essi si possono associare con estrema precisione a sorgenti molto attive ed osservabili nella banda radio, nel visibile e nella banda dei raggi X. La maggior parte di queste sorgenti libera istantaneamente nel lampo energie incredibili, pari per esempio a quella emessa da tutto l’universo osservabile in unsecondo!