Un buco nero ha divorato una stella dall'interno, producendo il lampo gamma più lungo di sempre

Spazio
Black hole devoured a star from within, producing the longest gamma-ray burst on record
Il GRB 250702B, rilevato il 2 luglio 2025, ha prodotto un'emissione di raggi gamma durata circa sette ore. Le osservazioni escludono i noti progenitori di lampi e suggeriscono uno scenario di fusione dell'elio, in cui un buco nero di massa stellare è spiraleggiato nel nucleo di elio di una stella compagna.

Il 2 luglio 2025, il Fermi Gamma-ray Burst Monitor della NASA ha rilevato un evento straordinario: GRB 250702B, un lampo gamma la cui emissione è durata circa 25.000 secondi, ovvero quasi sette ore. Un team di oltre cinquanta ricercatori ha analizzato i dati e pubblicato i risultati sul server di preprint arXiv, concludendo che il lampo non può essere spiegato da alcun modello di progenitore precedentemente confermato.

Osservazioni chiave

Il lampo ha mostrato diverse proprietà estreme:

  • Durata di circa 25.000 secondi, molto più lunga del record precedente di circa 15.000 secondi.
  • Uno spettro molto "duro" (hard spectrum) e un'elevata energia di picco, con fotoni nel sistema di riposo che superano i 10 MeV.
  • Variabilità inferiore al secondo combinata con un'elevata energia totale emessa, caratteristiche normalmente associate a getti ultrarelativistici provenienti da un motore centrale compatto e in rapida rotazione.

Perché i modelli standard falliscono

Il team di ricerca ha valutato sistematicamente i noti progenitori dei lampi gamma, riscontrando che non sono coerenti con le osservazioni:

La spiegazione della fusione dell'elio

Per spiegare la durata estrema, la durezza spettrale e la rapida variabilità, il team propone lo scenario di una fusione dell'elio (helium merger). In questo modello, un sistema binario contiene un buco nero di massa stellare e una stella compagna che si evolve e si espande. Man mano che la compagna cresce, ingloba il buco nero. Il buco nero spiraleggia quindi verso l'interno attraverso l'involucro della compagna, perdendo energia orbitale per attrito e interazioni mareali fino a raggiungere il denso nucleo di elio.

Quando il buco nero raggiunge il nucleo, l'elevato momento angolare del sistema guida l'accrescimento attraverso un disco anziché per caduta diretta. Tale disco può produrre forti campi magnetici e alimentare getti ultrarelativistici, mentre i processi viscosi generano potenti venti. La combinazione di getti e di una concomitante esplosione simile a una supernova può produrre un'emissione di raggi gamma prolungata e ad alta energia, coerente con le osservazioni di GRB 250702B.

Implicazioni

Il modello della fusione dell'elio collega l'evoluzione binaria, le supernove insolite e i lampi gamma di lunga durata in un unico quadro teorico. Suggerisce inoltre potenziali collegamenti tra tali eventi e le sorgenti di onde gravitazionali, poiché la dinamica coinvolge oggetti compatti che interagiscono profondamente con le stelle compagne.

Dati e pubblicazione

Mattias Risberg

Mattias Risberg

Cologne-based science & technology reporter tracking semiconductors, space policy and data-driven investigations.

University of Cologne (Universität zu Köln) • Cologne, Germany

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Readers Questions Answered

Q Cos'è GRB 250702B e quanto è durata la sua emissione di raggi gamma?
A GRB 250702B è un lampo di raggi gamma rilevato il 2 luglio 2025 dal Gamma-ray Burst Monitor della missione Fermi della NASA. La sua emissione di raggi gamma è durata circa 25.000 secondi, ovvero circa sette ore, molto più a lungo rispetto ai record precedenti. Un team di oltre cinquanta ricercatori ha analizzato i dati e ha concluso che nessuno dei progenitori precedentemente confermati può spiegare l'evento.
Q Perché i progenitori standard dei lampi di raggi gamma non riescono a spiegare GRB 250702B?
A I progenitori standard dei lampi di raggi gamma non riescono a spiegare GRB 250702B perché la durata osservata, la durezza spettrale e la variabilità non corrispondono ai modelli noti. Il team ha valutato sistematicamente i progenitori accertati, riscontrandoli incoerenti con i dati e notando una variabilità inferiore al secondo e un'energia totale molto elevata, tipicamente legata a getti ultrarelativistici provenienti da un motore centrale compatto e in rapida rotazione, mentre il lampo rimane inspiegato da tali modelli.
Q Qual è lo scenario di fusione dell'elio proposto per spiegare l'evento?
A Per spiegare la durata e lo spettro estremi, gli autori propongono uno scenario di fusione dell'elio in cui un buco nero di massa stellare spiraleggia verso il nucleo di elio della sua compagna. Il buco nero si sposta verso l'interno attraverso l'inviluppo, per poi accrescere tramite un disco nel nucleo denso, generando forti campi magnetici, getti ultrarelativistici e venti che insieme spiegano la prolungata emissione di raggi gamma.
Q Quali sono le implicazioni più ampie del modello di fusione dell'elio?
A Se corretto, il modello di fusione dell'elio lega l'evoluzione binaria a supernove insolite e lampi di raggi gamma di lunga durata all'interno di un unico quadro teorico. Suggerisce inoltre collegamenti con sorgenti di onde gravitazionali, poiché la dinamica coinvolge oggetti compatti che interagiscono profondamente con compagne stellari, offrendo una potenziale sovrapposizione tra le osservazioni elettromagnetiche dei raggi gamma e le future rilevazioni di onde gravitazionali.

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