Il telescopio spaziale James Webb ha rilevato elementi più pesanti del ferro in una kilonova

Dopo l'immagine catturata dal telescopio spaziale Hubble degli scorsi giorni si torna a parlare ancora una volta del telescopio spaziale James Webb. Recentemente è stato pubblicato uno studio riguardante una corrente a getto su Giove rilevata proprio grazie al JWST, ma questo strumento scientifico (ancora all'inizio della sua vita operativa) è stato anche impiegato per osservare ben più lontano. In particolare l'evento GRB 230307A è legato a una kilonova derivante dalla fusione di due stelle di neutroni.

Webb è stato attivato, insieme ad altri telescopi spaziali e terrestri, dopo la rilevazione da parte del telescopio spaziale Fermi (che osserva i raggi gamma) che ha permesso di rilevare l'evento GRB 230307A a marzo di quest'anno permettendo di effettuare le analisi durante i giorni del 5 aprile e dell'8 maggio. Questo Gamma Ray Burst è stato il secondo per luminosità da cinquant'anni a questa parte e circa cento volte più luminoso di un tipico GRB. Ad aiutare gli scienziati è stata anche la durata del fenomeno, pari a 200" (tra i più duraturi mai osservati).

Il telescopio spaziale James Webb e l'analisi della kilonova

Nella giornata odierna è stato pubblicato su Nature lo studio dal titolo "Heavy element production in a compact object merger observed by JWST". Infatti l'importanza di questa kilonova non è data solo dalla rilevazione dell'evento in sé ma anche da tutte le informazioni che è stato possibile estrapolare grazie al telescopio spaziale James Webb.

In particolare Webb ha permesso di rilevare vari elementi generati dall'evento molto energetico, tra i quali il tellurio, e più in generale elementi più pesanti del ferro (come tungsteno e selenio). Om Sharan Salafia (co-autore dello studio e ricercatore all'INAF) ha dichiarato "questo tipo di esplosione è molto rapida, con il materiale dell'esplosione che si espande rapidamente. Mentre l'intera nube si espande, il materiale si raffredda rapidamente e il picco della sua luce diventa visibile nell'infrarosso e diventa più rosso su scale temporali di giorni o settimane".

Per l'analisi (29 giorni e 61 giorni dopo l'evento) è stato impiegato lo spettrografo NIRSpec spingendosi anche nelle lunghezze d'onda del medio infrarosso (questo strumento può analizzare dai 0,6µm fino ai 5µm) dove la rilevazione è apparsa migliore. Grazie ai dati è stato possibile capire che la fusione delle due stelle di neutroni è avvenuto a 120 mila anni luce di distanza dalla galassia a spirale che ospitava originariamente questi oggetti celesti. L'espulsione del sistema binario è avvenuta probabilmente a causa proprio delle esplosioni delle stelle che hanno originato le stelle di neutroni e che hanno scagliato il sistema lontano dalla galassia di appartenenza.

Il telescopio spaziale James Webb ha anche impiegato lo strumento NIRCam (nel vicino infrarosso) per ottenere ulteriori dati utilizzando i filtri F115W, F150W, F277W, F356W e F444W ai quali sono stati assegnati i colori blu (per i primi due, verde (per il terzo) e rosso (per gli ultimi due). L'evento è avvenuto nella costellazione Mensa con l'immagine che copre un'area ampia 1,3 arcominuti. Capire da dove derivano i vari elementi che compongono la materia e come questi possono essere originati da eventi di vario genere permette agli scienziati di capire come l'Universo si è evoluto ma anche come la vita ha potuto avere origine sulla Terra.