Lo studio dei Gamma-Ray-Burst è diventato negli ultimi anni una delle
frontiere della ricerca astrofisica grazie al satellite italiano BeppoSAX.
La missione, lanciata nell'aprile del 1996, si è conclusa nell'aprile del
2002, dopo aver raccolto un'immensa mole di dati sui lampi gamma. La
sezione di Roma dell'IASF, insieme a quelle di Bologna e Palermo, ha
guidato la ricerca sulla fisica degli afterglow, i residui di bassa energia
di queste esplosioni cosmiche, identificando la loro origine
extragalattica. Il team del CNR che studia i GRB ha guadagnato nel 1998 il
Bruno Rossi Prize per l'astrofisica delle alte energie, conferito
dall'American Astronomical Association, proprio grazie alla scoperta di
questa emissione, che ha consentito di identificare le controparti ottiche
dei burst. Nel 2002 poi, si è aggiunto il Descartes European Award a
certificare il livello di assoluta eccellenza conseguito nel campo.
L'interrogativo dominante è divenuto ora quello sulla origine del fenomeno
e sulle sue implicazioni cosmologiche. La scoperta delle righe del ferro
nei GRB, effettuata dal team col satellite BeppoSAX e con Chandra, ha
dimostrato che i progenitori di tali eventi sono stelle iper-massicce che
esplodono in regioni di formazione stellare. La capacità di misurare il
loro redshift direttamente dalle misurazioni X ci darà modo di chiarire
nuovi misteri: i dark GRB (cioé eventi senza controparte ottica) e gli
X-ray rich GRB (quelli la cui luminosità ha un picco in banda X piuttosto
che in Gamma), oggetti per i quali la distanza è ancora da determinare.
Alcuni di essi potrebbero essere legati a lampi a z>5-10, e cio' aprirebbe
una nuova strada all'indagine dell'Universo Primordiale.
Lo studio spettroscopico in banda X offre numerosi vantaggi: con questa
tecnica si può ottenere una accurata diagnostica dell'ambiente in cui si
produce il lampo, avvicinandosi al misterioso progenitore molto più che in
altre bande. Infatti essa consente l'analisi di righe generate
dall'interazione tra i fotoni del GRB e la regione di formazione stellare
in cui si genera l'evento.
La rilevanza cosmologica di questi studi è enorme: i GRB potranno essere
utilizzati come sonde nell'universo primevo (z>3) per quantificare la
storia dell'attività di formazione stellare e mappare la distribuzione di
materia interna ed esterna alle galassie a distanze finora impensabili.
Questo obiettivo richiederà una nuova generazione di strumenti, nella
progettazione e preparazione dei quali i ricercatori dell'IASF sono in
prima linea tra i gruppi proponenti. Mentre si lavora a missioni in orbita
come Integral, o in fase di avanzata realizzazione come Swift ed AGILE, si
sviluppano esperimenti innovativi come IMBOSS, uno spettroscopio ad
altissima risoluzione pensato per essere allocato sulla International Space
Station e XEUS, una missione ESA che intende portare in orbita un
rivelatore 250 volte più sensibile di XMM-Newton, con un'area efficace di
ben 30 m2.
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