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Probing the early Universe with GRB afterglows

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Illuminare l'universo dove si formano le stelle

Astronomi finanziati dall'UE hanno lavorato con i bagliori residui dei lampi di raggi gamma (GRB) per esplorare galassie distanti. Analizzando lo spettro di luce emesso essi hanno raccolto informazioni sui vivai stellari.

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Una delle più grandi sfide dell'astrofisica moderna è stata la ricerca per identificare le prime generazioni di stelle che si sono formate nell'universo. I GRB di lunga durata sono esplosioni che avvengono quando stelle massive finiscono il combustibile per la fusione nucleare nei loro nuclei. L'esplosione (GRB) e il suo seguito (bagliore residuo GRB) sono talmente luminosi da poter essere osservati in tutto l'universo visibile, risalendo al tempo delle prime stelle. Essi sono quindi usati per comprendere in che modo e dove le stelle si formano in tutti i periodi nella storia dell'universo. Le stelle si formano in grandi nuvole di gas e polvere molecolare, e ci si aspettava che i bagliori residui dei GRB mostrassero segni di questo materiale nei loro spettri. Tuttavia, contrariamente alle aspettative, fino al progetto TK-GRB-10 ("Probing the early Universe with GRB afterglows") si riteneva che la maggior parte dei bagliori residui di GRB fossero privi di gas e polvere molecolare. Gli scienziati di TK-GRB-10 hanno aiutato a risolvere questo mistero esaminando bagliori residui fortemente oscurati dalla polvere e le galassie ospite dei bagliori residui di GRB che erano state completamente mancate a causa dell'oscuramento prodotto dalla polvere. Essi hanno usato le linee di assorbimento spettrale per misurare quanti elementi pesanti (ossia quelli più pesanti dell'elio) erano presenti nella galassia ospite, e hanno mostrato che i GRB non solo sono esplosi in galassie che erano giovani e povere di questi elementi pesanti, ma anche che molti bagliori residui di GRB erano stati persi poiché si erano verificati in galassie dove era più probabile che si formasse la polvere. Questo significa che i GRB possono essere usati per esaminare la formazione e l'evoluzione di stelle massive non solo in situazioni rare prive di gas e polvere molecolare. Nel momento in cui la stella progenitrice del GRB è morta, essa stava costruendo gli elementi di cui l'universo aveva bisogno per evolvere. Assieme a numerosi altri GRB inclusi nell'elenco stilato durante il progetto TK-GRB-10, esso ha aiutato gli astronomi a comprendere meglio l'enorme universo in cui viviamo. Le loro scoperte sono descritte in una serie di 22 articoli pubblicati in riviste internazionali a revisione paritaria.

Parole chiave

Universo, lampi raggi gamma, galassie, spettro luce, vivai stellari, supernova, universo primordiale, astrofisica, spettrografo X-shooter, Very Large Telescope, spostamento verso il rosso, linee assorbimento, elementi pesanti

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