I campi magnetici primordiali nei vuoti cosmici studiati tramite i Gamma-Ray Burst, un’altra opportunità osservativa per ASTRI Mini-Array

L’osservazione dei lampi di raggi gamma (Gamma-Ray Burst, abbreviato: GRB) si conferma uno strumento fondamentale non solo per lo studio delle sorgenti più energetiche dell’Universo, ma anche per investigare l’Universo primordiale e i campi magnetici intergalattici. 

In questo contesto si inserisce una recente ricerca, pubblicata su Physical Review D con la partecipazione di ricercatori di INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica), INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) e ASI (Agenzia Spaziale Italiana), che ha fornito nuove evidenze dell’esistenza di campi magnetici primordiali nei vuoti cosmici. Tra gli autori figurano anche Da Vela, Longo, Saturni e Stamerra, membri della collaborazione ASTRI Mini-Array. 

Il risultato è stato possibile grazie all’osservazione del lampo gamma GRB 221009A con il satellite Fermi Gamma-ray Space Telescope della NASA nella regione energetica dei Giga-elettronvolt (GeV), combinata con le misure da terra nella banda del Tera-elettronvolt (TeV) effettuate dall’esperimento Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO), situato in Tibet.

I raggi gamma emessi dai GRB, attraversando lo spazio intergalattico, interagiscono con i campi di radiazione cosmica, formano coppie elettrone-positrone e innescano una cascata elettromagnetica. La deflessione di queste particelle cariche da parte dei campi magnetici intergalattici produce un segnale gamma ritardato, osservabile a energie dell’ordine dei GeV rispetto a quello visto nelle energie più alte (nella regione dei TeV). Il valore minimo dell’intensità del campo magnetico misurato in questo modo è pari a 25 miliardesimi di miliardesimi di gauss e rappresenta il vincolo più stringente mai ottenuto finora.

In questo scenario, anche ASTRI Mini-Array potrà svolgere un ruolo di primo piano quando sarà pienamente operativo. Grazie alla sua sensibilità nella banda dei TeV, potrà contribuire allo studio dello spettro di alcuni GRB brillanti e, in questo modo, ricavare indirettamente il comportamento dei campi magnetici primordiali.

«Questo risultato sui campi magnetici intergalattici conferma l’importanza dello studio alle alte e altissime energie dei Gamma-Ray Burst come sonde per investigare le proprietà dell’Universo primordiale. ASTRI Mini-Array, in sinergia con altri Osservatori a energie inferiori, potrà fornire un importante contributo a questo affascinante filone di ricerca», commenta Paolo Da Vela, ricercatore presso l’INAF di Bologna e membro di ASTRI Mini-Array.

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