GRB e Supernove: come vedere nei primi secondi di un GRB l'evidenza di una supernova dopo almeno 13 giorni

by Prof. Remo Ruffini

Tuesday 4 Jun 2013, 16:00 → 18:00 Europe/Rome

Aula Conversi (Dipartimento di Fisica - Ed. G. Marconi)

Fino ad oggi era generalmente accettato che i Gamma-Ray Burst (GRB) fossero prodotti da un particolare tipo di Supernove in un singolo evento cosmico. Il paradigma IGC (Induced Gravitational Collapse), proposto dal nostro gruppo dal 2001 e poi rielaborato nel 2006, prevede che essi abbiano origine invece in un sistema binario formato da un core evoluto, formatosi nelle ultime fasi dell'evoluzione termonucleare di una stella massiva, e una stella di neutroni. In tale sistema binario si verifica una "carambola cosmica": il core evoluto dà origine a una Supernova, il cui materiale espulso accresce sulla stella di neutroni compagna e induce il suo collasso gravitazionale a buco nero; nel processo di formazione del buco nero viene emesso il GRB. Tuttavia, la "carambola cosmica" non è ancora terminata: dalla Supernova nasce una stella di neutroni neonata. Dopo 10-13 giorni, misurati nel cosmological rest frame del sistema binario, la Supernova produce la sua classica emissione ottica. Il punto cruciale del paradigma IGC è che consente di inferire, da caratteristiche osservative peculiari dell'emissione "prompt" del GRB (che dura qualche decina di secondi), la presenza o meno di una Supernova associata dopo 10-13 giorni. Lo scenario IGC è stato per la prima volta verificato grazie all'analisi della sorgente GRB 090618 e della Supernova associata (Izzo et al., A&A, 543 (2012) A10]. Grazie ad esso, il 2 maggio 2013, analizzando i circa 200 secondi dell'emissione "prompt" del GRB 130427A che era esploso il 27 aprile 2013, siamo stati in grado di prevedere che tra il 10 e il 12 maggio 2013 si sarebbe dovuta osservare una Supernova associata [Ruffini et al., GCN Circ. 14526 (2013)]. Tale Supernova è stata di fatto osservata, ed è stata chiamata SN 2013cq.