Un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Natura riporta una scoperta sorprendente sull'origine dei raggi gamma ad altissima energia nello spazio.
Gli scienziati hanno identificato che questi fotoni non si limitano ai quasar, nuclei galattici distanti e intensamente energetici, ma possono apparire anche in un microquasar molto più vicino: il sistema V4641 Sagittarii, situato a circa 20mila anni luce dalla Terra, in direzione della costellazione del Sagittario.
Questo sistema è costituito da un buco nero, con circa sei volte la massa del Sole, che attira materia da una stella vicina tre volte più grande della nostra. Questo processo genera radiazioni intense, che funzionano come un acceleratore di particelle cosmiche in miniatura.
Durante la nuova ricerca, gli astronomi hanno rilevato fotoni con energie fino a 200 teraelettronvolt (TeV) provenienti dal microquasar – una quantità impressionante, che rappresenta quasi 200 trilioni di volte quella della luce visibile.
Illustrazione schematica della regione V4641Sgr. Credito: collaborazione HAWC
Fino ad allora si credeva che fotoni di questa grandezza fossero generati esclusivamente nei quasar. Questi oggetti, caratterizzati da buchi neri supermassicci in galassie lontane, emettono enormi quantità di energia mentre ingoiano vaste nubi di gas.
Tuttavia V4641 Sagittarii, pur essendo un microquasar, presenta una struttura simile, su scala ridotta: un buco nero più piccolo e un’emissione di energia generalmente inferiore.
Per saperne di più:
Una radiazione insolita viene rilevata in una regione vicina al piano galattico
« La scoperta è inaspettata », ha detto in una nota Sabrina Casanova, dell'Istituto di fisica nucleare dell'Accademia polacca delle scienze, sottolineando che i microquasar normalmente emettono fotoni di energie molto più basse. Analizzando i dati dell'osservatorio di raggi gamma HAWC in Messico, gli scienziati hanno scoperto qualcosa di impressionante: fotoni di V4641 Sagittarii con energie molto più elevate di quelle precedentemente osservate nei microquasar.
Sorgenti di raggi gamma ad alta energia vicino a V4641 Sagittarii. Credito: IFJ PAN / HAWC
L'osservatorio HAWC, situato vicino al vulcano spento della Sierra Negra, è dotato di 300 serbatoi di acqua purificata che rilevano particelle ad alta energia. Quando queste particelle entrano nell’acqua, creano un fenomeno chiamato radiazione Cherenkov, un lampo di luce che permette agli scienziati di identificare l’origine e il tipo di particella responsabile.
Mentre esaminava le mappe del cielo, il fisico Xiaojie Wang ha notato un'insolita emissione di raggi gamma in una regione vicina al piano galattico. L’analisi ha rivelato che V4641 Sagittarii era la fonte di queste radiazioni ad alta energia, sfidando la teoria che limitava queste emissioni ai quasar.
Questa scoperta amplia la comprensione degli astronomi sulla radiazione cosmica e sui meccanismi dei microquasar. Questi oggetti, funzionando come simulatori naturali di quasar, consentono agli scienziati di osservare processi simili a quelli che avvengono nei grandi nuclei galattici, ma a un ritmo accelerato.