Le enigmatiche binarie a raggi gamma
I raggi gamma sono una forma di radiazione elettromagnetica a elevata energia, nota per essere emessa dalle stelle mentre collassano in buchi neri. Osservazioni effettuate dalle collaborazioni HESS e MAGIC hanno scoperto centinaia di fonti di una tale luce con energie pari a diversi megaelettronvolt (MeV). Il progetto GAMMARAYBINARIES (Exploring the gamma-ray sky: Binaries, microquasars and their impact on understanding particle acceleration, relativistic winds and accretion/ejection phenomena in cosmic sources) ha fatto luce sul modo in cui un’emissione a elevata energia potrebbe verificarsi in questi sistemi. I processi non termici sono prevalenti a energie così elevate, come ad esempio le espulsioni relativistiche da oggetti compatti. I ricercatori hanno identificato alcune di queste fonti di raggi gamma con binarie composte da una stella massiva e da una compagna di dimensioni ridotte, che può essere una stella di neutroni o un buco nero. I raggi gamma a elevata intensità sono anche emessi da sistemi stellari binari dove ciascuna stella genera un vento stellare talmente forte da entrare in collisione con il vento dell’altra stella. Una caratteristica distintiva delle binarie a raggi gamma è che l’emissione al di sopra di 1 MeV domina il loro spettro, nascondendo il componente simile a un corpo nero proveniente dalla stella compagna. Un’altra caratteristica tipica è che esse possiedono tutte un’emissione variabile di raggi gamma, a volte modulata dal periodo orbitale. I ricercatori hanno unito le simulazioni idrodinamiche delle fuoriuscite relativistiche con modelli delle emissioni per esaminare queste modulazioni dei raggi gamma. Il lavoro teorico che è seguito al rilevamento di queste binarie a raggi gamma ha svelato dei processi simili a quelli che agiscono in altri tipi di fonti astrofisiche. Tuttavia, questo sforzo di spiegare l’emissione di raggi gamma dalle binarie ha messo a dura prova le teorie esistenti sui processi astrofisici a elevata energia, testandole su scale e in condizioni non previste. Questo è il motivo per cui le nuove osservazioni erano estremamente preziose. GAMMARAYBINARIES ha mostrato una varietà di binarie che emettono raggi gamma e ha dimostrato che l’accelerazione delle particelle è molto più diffusa di quanto si sarebbe pensato un decennio fa.
Parole chiave
Raggi gamma, accelerazione particelle, buco nero, GAMMARAYBINARIES, processi non termici
