Bing Zhang, astrofisico dell’Università di Hong Kong, ha coordinato l’analisi dei dati raccolti dal telescopio spaziale Neil Gehrels Swift della NASA per far luce su un segnale cosmico che spezza i modelli teorici stabiliti negli ultimi trent’anni. I lampi di raggi gamma (GRB) rappresentano le esplosioni più violente e luminose dell’universo dal momento del Big Bang. La comunità scientifica li ha sempre suddivisi in due categorie nettamente distinte: i lampi brevi, con una durata inferiore ai due secondi, generati dallo scontro e dalla fusione di stelle di neutroni o buchi neri; e i lampi lunghi, che superano i due secondi e sono prodotti dal collasso gravitazionale del nucleo di stelle giganti che terminano la loro esistenza come supernovae. Il segnale catalogato come GRB 160425A ha infranto questa dicotomia. Rilevato il 25 aprile 2016 e proveniente da una galassia situata a 5,5 miliardi di anni luce di distanza, l’evento si è articolato in due impulsi nettamente separati nell’arco di appena quattro minuti. Il primo impulso, denominato G1, è durato appena 1,7 secondi, mostrando la firma spettrale tipica di una fusione tra oggetti compatti. Il secondo impulso, G2, si è protratto per ben 51,2 secondi, liberando un’energia tre volte superiore a quella che il nostro Sole produrrà nell’intero corso della sua esistenza di dieci miliardi di anni. La coesistenza di due eventi di natura così diversa, intervallati da una pausa di silenzio elettromagnetico, costituisce un’assoluta novità osservativa. L’ipotesi di una pura coincidenza prospettica — ovvero due esplosioni indipendenti avvenute in punti diversi dell’universo ma perfettamente allineate lungo la medesima linea di vista — è stata matematicamente valutata da Zhang e dal suo team. Le probabilità che un simile allineamento casuale si verifichi sono stimate in circa 2 su dieci mila miliardi. Anche estendendo il calcolo all’intero periodo di operatività del satellite Swift, la probabilità rimane infinitesimale, costringendo i ricercatori a concludere che i due impulsi debbano necessariamente condividere la medesima origine fisica.
La ricerca ha preso in esame diverse configurazioni teoriche, ma ciascuna di esse presenta criticità sostanziali. Non può trattarsi della semplice “coda” emessa dopo una fusione di stelle di neutroni, poiché l’energia del secondo impulso è di gran lunga troppo elevata per rientrare in questo schema. Nemmeno l’ipotesi di un “precursore” emesso da una stella gigante prima del crollo finale regge alla prova dei dati, dato che la prima emissione mostra caratteristiche spettrali troppo rigide e distinte per essere un semplice rigurgito di plasma stellare. L’ipotesi più affascinante, ma anche la più complessa da modellare, prevede l’esistenza di un sistema multiplo esotico in cui le dinamiche di collasso di una stella massiccia e la presenza di un oggetto compatto orbitante si siano influenzate a vicenda in una sequenza di eventi concatenati. L’evento GRB 160425A dimostra che la classificazione binaria dei fenomeni ad alta energia è insufficiente per descrivere la complessità dei processi estremi del cosmo, lasciando gli astrofisici di fronte a un enigma teorico che richiederà nuovi strumenti di simulazione per essere risolto.
