L'incredibile potenza dei lampi di raggi gamma

Le stelle con una massa superiore a 25 volte quella del Sole, alla fine della loro vita si ritrovano con un nucleo di ferro che può diventare così massiccio da formare un buco nero. Questo non avviene però subito. In effetti, al momento dell’esplosione come supernova, il nucleo di ferro è ancora una stella di neutroni. Il buco nero si creerà poco dopo, quando pezzi di stella ricadranno sulla stella di neutroni appena nata e la trasformeranno in un buco nero.

Distribuzione dei lampi di raggi gamma in otto anni di osservazioni

Quando a esplodere sono le stelle più massicce dell’Universo, oltre 40 volte più del Sole, le cose sono molto più violente e veloci. Il nucleo di ferro che sta per dare il via all’esplosione diventa così grande che il buco nero si forma poco prima che la stella esploda. E qui le cose si fanno serie. Un buco nero, infatti, quando attorno a sé trova così tanta materia non si fa di certo scrupoli e inizia a divorarla. La stella ancora non è esplosa ma continua a comprimersi verso il centro, là dove l’aspetta il buco nero appena nato.

Un motore di tale portata nel cuore di una stella con così tanta materia, sebbene di massa molto più piccola di quelli che troviamo nel centro delle galassie, è una potentissima bomba che sta per innescarsi. In brevissimo tempo parte di questa energia viene rilasciata in modo molto particolare.

Dai poli del buco nero, poco sopra l’orizzonte degli eventi, vengono emessi due potentissimi fasci laser di raggi gamma, il tipo di “luce” più energetico e pericoloso. Questo fascio laser dura pochi minuti ma trapassa la stella morente e si propaga nello spazio trasportando una quantità di energia che il Sole produrrebbe in qualche miliardo di anni. È un fenomeno simile a quello che viene osservato per i quasar, solo che in questo caso la durata è molto minore ma la potenza irradiata molto superiore a quella dei quasar. In pochi secondi una quantità di energia pari o superiore a un’intera massa solare, 100 volte maggiore di quella di Giove, decine di migliaia di volte quella del nostro pianeta, viene convertita in pura energia sotto forma di potentissimi raggi gamma. È il motore più efficiente che conosciamo nell’Universo e anche il più ingordo. I potentissimi raggi gamma viaggiano alla velocità della luce per tutto l’Universo, risplendendo per 10 e più miliardi di anni. Non c’è in effetti posto nel Cosmo abbastanza lontano da oscurare la luce di questi brevi impulsi, se questi puntano dritti verso di noi.

Se un raggio laser di questo tipo si generasse nella nostra galassia, a meno di 10 mila anni luce dalla Terra, e fosse indirizzato proprio verso di noi farebbe una potentissima radiografia al pianeta, spazzando via gran parte dell’atmosfera, cancellando molte forme di vita in pochi secondi e molte altre nei mesi successivi, a causa degli enormi danni causati all’ambiente. Se un lampo gamma si verificasse a meno di 1000 anni luce di distanza sarebbe in grado di cuocere il pianeta: l’aria diverrebbe di fuoco, gli oceani bollirebbero, il suolo si scioglierebbe e non ci sarebbe scampo quasi per nessun essere vivente. Sembra fantascienza, ma in realtà si pensa che qualcosa di simile sia già accaduto circa 450 milioni di anni fa. In quella lontana era oltre l’80% della vita sulla Terra venne cancellata quasi all’istante, forse proprio a causa di un potente lampo di raggi gamma che colpì il pianeta e lo rese quasi del tutto sterile.

I lampi di raggi gamma più lontani e deboli non si vedono dalla superficie della Terra perché la nostra atmosfera blocca queste pericolose radiazioni e anche se non lo facesse i nostri occhi non potrebbero vedere questo tipo di luce, ma solo sentirne gli effetti poco piacevoli.

Quando alla fine degli anni 90 i primi telescopi orbitanti a raggi gamma vennero lanciati per osservare meglio questi strani fenomeni, si scoprì qualcosa di sorprendente: di lampi di raggi gamma ce ne sono ogni giorno, tutti i giorni, in ogni parte del cielo. La vista attraverso la potentissima radiazione gamma rivela un lato ancora più violento e angosciante dell’Universo. In ogni angolo dello spazio una stella di enormi dimensioni decide di terminare la vita in questo modo e illuminare tutto lo spazio. I lampi che noi possiamo ricevere rappresentano solo una minima parte, forse il 10% di quelli che si verificano nella realtà, perché possiamo vedere solo quelli che hanno il fascio puntato verso di noi. Ecco la dimostrazione più impressionante che l’Universo non è solo un luogo statico e noioso, troppo lento per la nostra vita. L’Universo è l’unione perfetta dell’infinitamente grande e dell’infinitamente piccolo e in questo caso all’infinita potenza dei lampi di raggi gamma si associa l’infinitamente breve tempo in cui questi vengono generati, prima di scomparire per sempre dalla faccia del Cosmo.

Tutti i lampi gamma osservati fino a ora provengono però da galassie lontanissime, più di 8 miliardi di anni luce, ed è per questo motivo che non hanno causato mai alcun danno. Le stelle tanto massicce da generare un lampo gamma sono infatti molto rare. Si pensa che in una galassia normale ne esploda una ogni 100 mila anni. È questo il motivo per cui i lampi li vediamo sempre lontani, perché più guardiamo lontano nello spazio più galassie troviamo nel cielo.

Possiamo allora tirare un sospiro di sollievo: la rarità di questi fucili cosmici, nonché la necessità che debbano puntare la loro canna verso di noi per farci del male, rende molto difficile il verificarsi di un evento di tale, distruttiva, portata. Certo, è forse già successo in passato che la Terra venisse colpita da un raggio gamma molto vicino, quindi potrebbe accadere di nuovo, ma tanto per evitarlo non potremmo fare proprio nulla.

I raggi gamma sono radiazione elettromagnetica molto violenta e come tale viaggiano proprio alla velocità della luce. Non c’è quindi modo di prevedere il loro arrivo, perché quando vediamo che qualcosa di strano sta accadendo in direzione di una stella vuol dire che stiamo già per ricevere, entro pochi secondi, la parte più potente del fascio laser di raggi gamma. Non c’è comunque motivo per cui preoccuparsi. Al momento c’è solo una stella entro 10 mila anni luce di distanza in grado di produrre (forse) un lampo gamma alla fine della propria vita, ma per fortuna non sembra che la canna del suo fucile sia puntata nella nostra direzione. Mettiamo quindi da parte un po’ di paura, che forse ci è venuta, e cerchiamo di trovare uno spunto positivo anche in questo inquietante scenario.

Non c’è dubbio che la vita sulla Terra sia qualcosa di molto fragile, se rapportata ai pericoli e alle energie dello spazio. Ben più grandi dei problemi e dei rischi che affrontiamo ogni giorno, come attraversare una strada trafficata, alcuni eventi cosmici potrebbero spazzarci via anche tra dieci secondi, senza avvisarci. E allora, invece di preoccuparci, perché tanto per molti non potremmo mai farci nulla, cerchiamo di vivere al massimo ogni giorno che l’Universo ci concede in sua compagnia. Ogni ora, ogni minuto, ogni secondo della nostra vita è importantissimo e preziosissimo; viviamolo e apprezziamolo al massimo senza sprecarne mai neanche un briciolo. Viviamo troppo poco tempo per poterci permettere di aver paura.