Il telescopio spaziale James Webb della NASA/ESA/CSA ha confermato la fonte di un lampo di luce superluminoso, noto come lampo di raggi gamma, generato dall’esplosione di una stella massiccia quando l’Universo aveva solo 730 milioni di anni. Per la prima volta in un evento così remoto, il telescopio ha fornito la rilevazione della galassia ospite della supernova. Le osservazioni rapide del telescopio Webb hanno verificato i dati raccolti dai telescopi di tutto il mondo che avevano seguito il lampo di raggi gamma sin dal suo inizio, avvenuto a metà marzo. Con questa osservazione, Webb ha battuto anche il suo stesso record: la precedente supernova in cima alla classifica esisteva quando l’Universo aveva 1,8 miliardi di anni. “Solo Webb poteva dimostrare direttamente che questa luce proviene da una supernova, una stella massiccia in fase di collasso”, ha affermato Andrew Levan, autore principale di uno dei due nuovi articoli pubblicati su Astronomy and Astrophysics Letters e professore alla Radboud University di Nimega, nei Paesi Bassi, e all’Università di Warwick, nel Regno Unito. “Questa osservazione dimostra anche che possiamo usare Webb per trovare singole stelle quando l’Universo aveva solo il 5% della sua età attuale”.
Mentre un lampo gamma dura in genere da pochi secondi a minuti, una supernova aumenta rapidamente la sua luminosità nell’arco di diverse settimane prima di affievolirsi lentamente. Al contrario, questa supernova si è illuminata nel giro di mesi. Essendo esplosa così presto nella storia dell’Universo, la sua luce si è allungata con l’espansione del cosmo nel corso di miliardi di anni. Con l’allungamento della luce, aumenta anche il tempo impiegato dagli eventi per svolgersi. Le osservazioni di Webb furono intenzionalmente effettuate tre mesi e mezzo dopo la fine del lampo gamma, poiché ci si aspettava che la supernova sottostante fosse al massimo della sua luminosità in quel momento.
“Webb ci ha fornito il follow-up rapido e sensibile di cui avevamo bisogno”, ha affermato Benjamin Schneider, coautore e ricercatore post-dottorato presso il Laboratoire d’Astrophysique de Marseille in Francia. I lampi gamma sono incredibilmente rari. Quelli che durano pochi secondi possono essere causati dalla collisione di due stelle di neutroni o di una stella di neutroni e un buco nero. Lampi più lunghi come questo, durato circa 10 secondi, sono spesso associati alla morte esplosiva di stelle massicce. E’ quanto riporta l’ESA.
Indagine immediata e agile della fonte
Il primo allarme è scattato il 14 marzo 2025. La notizia del lampo gamma proveniente da una fonte molto distante è arrivata dalla missione SVOM (Space-based multi-band astronomical Variable Objects Monitor), un telescopio franco-cinese lanciato nel 2024 e progettato per rilevare eventi fugaci.
Nel giro di un’ora e mezza, il Neil Gehrels Swift Observatory della NASA individuò la posizione della sorgente di raggi X nel cielo. Ciò permise successive osservazioni che ne avrebbero determinato la distanza per Webb. Undici ore dopo, il Nordic Optical Telescope sulle Isole Canarie, in Spagna, fu messo in coda e rivelò un bagliore residuo di un lampo di raggi gamma nella luce infrarossa, un’indicazione che il raggio gamma potesse essere associato a un oggetto molto distante. Quattro ore dopo, il Very Large Telescope dell’Osservatorio Europeo Australe in Cile stimò che l’oggetto esistesse 730 milioni di anni dopo il Big Bang.
“Ci sono solo una manciata di lampi gamma degli ultimi 50 anni che sono stati rilevati nei primi miliardi di anni dell’Universo”, ha detto Levan. “Questo evento in particolare è molto raro e molto emozionante”.
Sorprendentemente simili alle supernovae vicine
Poiché questa è la supernova più antica e lontana mai rilevata finora, i ricercatori l’hanno confrontata con ciò che conoscono in dettaglio: le supernovae moderne, vicine. Le due si sono rivelate molto simili, il che li ha sorpresi. Perché? Si sa ancora poco dei primi miliardi di anni dell’Universo. Le stelle primordiali probabilmente contenevano meno elementi pesanti, erano più massicce e avevano una vita più breve. Esistevano anche durante l’Era della Reionizzazione, quando il gas tra le galassie era in gran parte opaco alla luce ad alta energia.
“Siamo partiti con una mentalità aperta”, ha detto Nial Tanvir, coautore e professore all’Università di Leicester nel Regno Unito. “Ed ecco che Webb ha dimostrato che questa supernova assomiglia esattamente alle supernovae moderne”. Prima che i ricercatori possano determinare perché una supernova così precoce sia simile alle supernovae vicine, sono necessari ulteriori dati per individuare piccole differenze.
Primo sguardo alla galassia ospite della supernova
“Le osservazioni di Webb indicano che questa galassia distante è simile ad altre galassie esistite nello stesso periodo”, ha affermato Emeric Le Floc’h, coautore e astronomo del CEA Paris-Saclay (Commissariat à l’Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives) in Francia. Poiché la luce della galassia è scomposta in pochi pixel, facendola apparire come una macchia rossastra, ciò che possiamo imparare su di essa è ancora limitato. Vederla è già una svolta.
I ricercatori hanno già pianificato di coinvolgere nuovamente Webb nell’iniziativa internazionale per approfondire la conoscenza dei lampi gamma emessi dagli oggetti dell’Universo primordiale. Il team ha ottenuto l’autorizzazione per osservare gli eventi con Webb e ora ha un nuovo obiettivo: approfondire la conoscenza delle galassie nell’Universo distante catturando il bagliore residuo dei lampi gamma stessi. “Quel bagliore aiuterà Webb a vedere di più e a fornirci un’impronta digitale della galassia”, ha affermato Levan.
Questo team di ricerca ha osservato la supernova GRB 250314A con un programma Director’s Discretionary Time a rapida inversione di tendenza (# 9296 ).
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