Il fotone che cambia le leggi della fisica: non avrebbe dovuto raggiungere la Terra

Entra nel nuovo canale WhatsApp di NextMe.it Raggi gamma illustrazione

Un evento astrofisico di eccezionale rilevanza ha recentemente turbato il panorama della fisica celeste. Parliamo del lampo gamma più intenso mai registrato, identificato come GRB 221009A, che ha emesso un fotone di un’energia sbalorditiva di 18 TeV. Questo singolare fenomeno ha sollevato dubbi sui modelli attuali riguardanti la propagazione dei raggi gamma. Il rivelatore cinese LHAASO ha intercettato questo fotone straordinario, proveniente da una galassia distante oltre due miliardi di anni luce dalla Terra, durante l’evento osservato il 9 ottobre 2022.

In poche parole, gli astronomi hanno notato un lampo di luce (un lampo gamma) proveniente dallo spazio che è molto più brillante di quanto ci aspettassimo. È stato così forte che ci ha fatto dubitare di ciò che sapevamo su come questi lampi si muovono attraverso l’universo. Il lampo, chiamato GRB 221009A, ha rilasciato un fotone, un “pacchetto di luce”, con un’energia enorme.

Un gruppo di ricerca tutto italiano, composto da membri dell’INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) e dell’INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare), si è dedicato allo studio di questo fenomeno. Pubblicando i risultati sulla prestigiosa rivista Physical Review Letters, gli scienziati Giorgio Galanti, Lara Nava, Marco Roncadelli, Fabrizio Tavecchio e Giacomo Bonnoli propongono una spiegazione innovativa. Secondo loro, il fotone ha potuto raggiungere la Terra attraverso un processo di oscillazione tra fotoni e ALP (axion-like particles), particelle teoriche previste dalla teoria delle stringhe.

Un fenomeno di oscillazione unico nell’Universo

L’ipotesi avanzata dal team di ricerca suggerisce che il fotone di alta energia ha potuto effettuare una sorta di “cambiamento di identità” mentre viaggiava nello Spazio. Oscillando tra la sua forma originale e quella di ALP, il fotone avrebbe evitato di essere assorbito dalla luce di fondo extragalattica (EBL). In pratica, si è trasformato temporaneamente in ALP e poi si è trasformato di nuovo in un fotone. Questo “trucco” gli avrebbe permesso di evitare di essere bloccato dalla luce che riempie lo spazio tra le galassie. Questa teoria potrebbe anche fornire spiegazioni a fenomeni simili osservati in altre sorgenti cosmiche distanti, come i quasar FSRQ e i blazar di tipo BL Lac, che emettono fotoni ad alta energia nonostante le barriere fisiche teoriche.

Per confermare questa ipotesi rivoluzionaria, sono necessarie ulteriori osservazioni. I nuovi osservatori astrofisici per alte energie, tra cui il CTA e l’italiano ASTRI, saranno fondamentali per approfondire questa ricerca. L’articolo “Observability of the very-high-energy emission from GRB 221009A“, che delinea questa scoperta, rappresenta un punto di svolta nell’astrofisica e apre nuove frontiere nella comprensione dell’universo.