Segnale inspiegabile dallo spazio profondo a 8 miliardi di anni luce

Un'esplosione straordinaria che non accennava a fermarsi

Il 2 luglio 2025, il Fermi Gamma-ray Space Telescope della NASA ha segnalato quello che inizialmente sembrava l'ennesimo lampo di routine proveniente dallo spazio profondo. Invece del breve lampo di pochi secondi tipico dei lampi di raggi gamma, il rilevatore ha registrato una sorgente che si accendeva e spegneva per circa sette ore: un segnale intermittente e intensissimo, ora catalogato come GRB 250702B. Il segnale, successivamente localizzato in una galassia polverosa a circa 8 miliardi di anni luce di distanza, presentava un mix di intensi raggi gamma e altre emissioni ad alta energia che ha spinto i ricercatori a cercare spiegazioni al di fuori dei modelli abituali.

Un evento al di fuori dei modelli

I lampi di raggi gamma (GRB) si dividono in due grandi classi: lampi brevi che durano meno di due secondi e lampi lunghi che tipicamente durano da pochi secondi fino a qualche minuto. Il GRB 250702B ha superato questi limiti in modo spettacolare. L'andamento intermittente e la durata di diverse ore sono diversi da qualsiasi cosa la comunità scientifica abbia mai considerato un caso da manuale. "Questo è stato il lampo di raggi gamma più lungo che gli esseri umani abbiano mai osservato — così lungo da non rientrare in nessuno dei nostri modelli esistenti sulle cause dei lampi di raggi gamma", ha dichiarato Jonathan Carney, autore principale dello studio che descrive l'evento, nel materiale che accompagna l'articolo pubblicato su The Astrophysical Journal Letters il 26 novembre 2025.

La scoperta di Fermi ha dato il via a un'intensa campagna di osservazioni di follow-up. Strutture terrestri e spaziali, tra cui i telescopi Gemini in Cile e alle Hawaii, il Very Large Telescope dell'European Southern Observatory, il W. M. Keck Observatory e l'Hubble Space Telescope, sono stati puntati sul campo. Poiché l'ambiente ospite è ricco di polvere, la luce ottica è stata in gran parte estinta; gli astronomi si sono affidati alle misurazioni nell'infrarosso e nei raggi X ad alta energia per localizzare l'evento e studiarne l'ambiente.

Queste osservazioni hanno confluito verso una galassia ospite con una forte attenuazione dovuta alla polvere a una distanza cosmologica di circa 8 miliardi di anni luce. La modellazione del lampo e del suo afterglow indica che il materiale è stato espulso a velocità relativistiche — almeno il 99 percento della velocità della luce — concentrato in stretti getti puntati, per caso, quasi verso la Terra. La combinazione di getti energetici e denso materiale circumstellare è parte di ciò che rende l'interpretazione così difficile: il segnale ha dovuto attraversare una spessa coltre di gas e polvere per essere visibile ai nostri strumenti.

Tre scenari principali ma inconcludenti

Il team di ricerca ha presentato tre scenari generali che potrebbero, in linea di principio, produrre un'esplosione di alta energia così prolungata, ma ha sottolineato che nessuno di essi si adatta ancora perfettamente ai dati.

• Collapsar prolungata (morte di una stella massiccia): Nel modello standard dei GRB lunghi, una stella molto massiccia e in rapida rotazione collassa per formare un buco nero o una magnetar che spinge i getti attraverso la stella. Se il motore centrale rimane attivo molto più a lungo del previsto — forse perché l'accrescimento di materiale stellare procede in modo insolitamente prolungato — ciò potrebbe sostenere l'emissione di raggi gamma per ore. Tuttavia, gli attuali calcoli sulle collapsar faticano a mantenere la potenza del motore richiesta su scale temporali così lunghe.
• Buco nero che si nutre di una stella (evento simile a una distruzione mareale): Un buco nero supermassiccio che fa a pezzi una stella (un evento di distruzione mareale) può produrre lunghi brillamenti ad alta energia, ma questi sistemi normalmente si trovano nei centri galattici e hanno firme spettrali e temporali diverse dai classici GRB. Un buco nero più piccolo che inghiotte una stella compatta, o una distruzione mareale atipica in una posizione non nucleare, potrebbe produrre un'attività prolungata, ma i dati disponibili non confermano ancora tale geometria.
• Fusione tra una stella di elio e un buco nero: In questo scenario, un buco nero compatto spiraleggia verso il nucleo di una massiccia stella di elio, innescando un accrescimento esplosivo quando raggiunge le regioni centrali. Questa interazione può, in alcuni esperimenti numerici, produrre episodi prolungati di attività dei getti mentre il buco nero scava attraverso il nucleo e infine lo consuma. Lo scenario è interessante perché collega naturalmente le lunghe durate a un involucro stellare concentrato e polveroso, ma rimane speculativo finché le simulazioni non riusciranno a corrispondere alla curva di luce dettagliata e agli spettri osservati.

Perché il segnale è importante oltre la notizia

Il GRB 250702B è importante perché mette alla prova i limiti di come gli oggetti compatti — stelle di neutroni e buchi neri — interagiscono con l'ambiente circostante. Ciascuna delle spiegazioni candidate sonda un regime fisico diverso: il comportamento tardivo dei buchi neri in accrescimento nelle stelle in collasso, la dinamica della distruzione stellare e del fallback, e l'idrodinamica delle fusioni di oggetti compatti all'interno degli involucri stellari. Un singolo caso anomalo ben osservato può costringere i teorici a perfezionare i modelli o ad aggiungere ingredienti fisici precedentemente ignorati.

Praticamente, l'evento espone anche quanto sia vitale un follow-up coordinato e rapido. Il rilevamento dei raggi gamma da parte di Fermi ha fatto scattare il cronometro, ma solo un insieme globale di telescopi ottici/infrarossi e osservatori spaziali ha potuto caratterizzare la galassia ospite e l'estinzione che nascondeva il lampo nella luce visibile. Le strutture radio e per neutrini non sono state preminenti nei rapporti iniziali; gli autori e altri gruppi probabilmente esamineranno i dati radio d'archivio e pianificheranno osservazioni target-of-opportunity poiché le controparti radio possono tracciare i fronti d'urto in espansione e vincolare il bilancio energetico nelle fasi tardive.

Prossimi passi e domande aperte

I ricercatori continueranno a cercare lampi di lunga durata simili nei dati d'archivio e in quelli in arrivo, e a eseguire simulazioni dedicate volte a riprodurre il pattern di impulsi e lo spettro attraverso le varie lunghezze d'onda. Se il GRB 250702B rappresenta una coda estrema di un comportamento progenitore noto — una collapsar con un'attività del motore insolitamente lunga — allora l'evento ci dice qualcosa sulla variabilità della morte delle stelle massicce. Se invece rappresenta un tipo di progenitore del tutto diverso, come una rara fusione o un evento mareale, apre un nuovo canale per l'astronomia dei transienti ad alta energia.

Fonti

• The Astrophysical Journal Letters (articolo su GRB 250702B)
• NASA — Fermi Gamma-ray Space Telescope
• Gemini Observatory (Cile e Hawaii)
• European Southern Observatory — Very Large Telescope
• W. M. Keck Observatory
• Hubble Space Telescope
• NOIRLab / NSF / AURA