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Le più potenti esplosioni cosmiche: Supernovae e Gamma Ray Bursts

Lo studio delle Supernovae (SN) è direttamente collegato ad alcuni dei più importanti settori della moderna astrofisica, come l'evoluzione stellare e la cosmologia: I Gamma Ray Burst (GRB) permettono di studiare fenomeni fisici in condizioni estreme, e vengono usati come illuminatori dell'Universo lontano. Le correlazioni tra le loro proprietà spettrali e l'energia emessa potrebbero permettere di usare i GRB come candele standard, per studiare l'espansione dell'universo in modo alternativo e complementare alle SNe di tipo Ia. Inoltre, sia SN che GRB sono e soprattutto saranno fondamentali per lo studio dei neutrini e delle onde gravitazionali.

La ricerca italiana

Supernovae di tipo I: i risultati degli ultimi anni ottenuti da studi che hanno coinvolto ricercatori INAF hanno fornito elementi per comprendere la grande varietà di proprietà spettroscopiche e fotometriche osservate e hanno dimostrato che circa il 90% dei progenitori delle SNe-Ia hanno masse simili al momento dell'esplosione; Supernovae Core-Collapse: per lo studio teorico di questi oggetti è stato sviluppato un codice che mostra l'esistenza di un continuo di proprietà nel passare dagli oggetti meno energetici (e.g. 1997D) ai più brillanti (e.g. SN 1983K). L'esistenza di SNe core-collapse "ultra­faint" potrebbe avere importanti implicazioni anche per lo studio dei GRB "silenti"; Associazione Supernovae-Gamma Ray Bursts: contrariamente a quanto si pensava, non tutti i GRB lunghi sono associati a SN, o almeno a SN di magnitudine assoluta tipica di una Ic. Per contro, GRB 060218 ha fornito l'esempio più eclatante di associazione SN-GRB, e ha dato la possibilità di osservare il sistema dal suo nascere. L'evento chiamato GRB 080109 è stato interpretato sia come pura emissione di SN (con il relativo shock break out), sia come GRB sotto-luminoso; Gamma Ray Bursts: vari gruppi italiani, sia INAF che INFN, fanno parte dei gruppi di ricerca legati a Swift a AGILE e a Fermi. Inoltre, c'è un notevole contributo teorico sulle tematiche inerenti all'uso cosmologico dei GRBs, sui meccanismi di emissione, sull'interpretazione dei GRB corti, e sulla connessione GRB/SN. Si sono anche avviati programmi per la costruzione del catalogo di tutti i GRB rivelati da INTEGRAL.

Molteplici sono gli strumenti che potranno essere utilizzati in futuro in questo campo. L’ E-ELT (European Extremely Large Telescope) dell’ESO, l’aggiornamento di LVD (Large Volume Detector), il GRB Monitor leggero, lo già citato CTA (Cherenkov Telescope Array), i futuri satelliti EUCLID, SVOM e Janus.

Tanto idrogeno fa, nelle galassie primordiali…

11/06/2021

Utilizzando i dati ottenuti dal radio telescopio indiano Giant Metrewave, un team di astronomi del National Center for Radio Astrophysics e del Raman Research Institute ha misurato per la prima volta il contenuto medio di idrogeno posseduto da alcune galassie 9 miliardi di anni fa, quando l'universo aveva circa cinque miliardi di anni. Un risultato che sposta indietro di un miliardo di anni la lancetta del tempo rispetto alle precedenti stime

Ridurre le emissioni? La risposta nelle stelle

11/06/2021

Cos’hanno in comune l’atmosfera di Titano e i motori a combustione delle nostre auto? La produzione di particolari molecole, gli idrocarburi policlici aromatici – fra cui il benzene – alla base di molti inquinanti ambientali. L’esatto meccanismo di formazione di queste molecole, nello spazio e nei motori, è stato per la prima volta riprodotto in laboratorio e potrebbe rivelarsi decisivo per la produzione di motori più puliti. I risultati su Science Advances

Acqua sulle esolune di pianeti vagabondi

11/06/2021

Le lune di esopianeti vagabondi, mondi orfani della loro stella madre, potrebbero avere acqua liquida in superficie. A suggerirlo è il risultato di uno studio di modellazione atmosferica condotto da un team internazionale di astrofisici. Con il commento dell'astrofisico Tommaso Grassi, co-autore dello studio pubblicato su International Journal of Astrobiology