I PRIMI DATI DELLA DARK ENERGY SURVEY

Superluminosa dall’origine oscura

Si tratta di una supernova estremamente rara (negli ultimi 5 anni ne sono state trovate meno di 40 esemplari): queste esplosioni cosmiche sono 10-50 volte più luminose e brillanti rispetto al picco del tipo normale, ma la loro origine non è stata ancora confermata

La Via Lattea sopra l' Osservatorio di Cerro Tololo in Cile. Crediti: Andreas Papadopoulos

La Via Lattea sopra l’ Osservatorio di Cerro Tololo in Cile. Crediti: Andreas Papadopoulos

Le prime immagini scattate nell’ambito dalla survey sull’Energia oscura (DES), cominciata nell’agosto del 2013 e che durerà altri 4 anni, hanno rivelato una rara supernova superluminosa esplosa in una galassia a 7,8 miliardi di anni luce di distanza da noi. L’esplosione, a cui è stato dato il nome di DES13S2cmm, offusca senza problemi la maggior parte delle galassie nell’Universo e potrebbe ancora essere vista nei dati raccolti all’inizio di quest’anno. L’evento è stato immortalato da Andreas Papadopoulos, uno studente post-laurea presso l’Università di Portsmouth, il quale ha presentato la scoperta al National Astronomy Meeting 2014 a Portsmouth.

Le supernovae sono oggetti molto luminosi, da cento milioni a qualche miliardo di volte più luminosi del Sole a volte anche per settimane. Migliaia di queste brillanti resti di esplosioni stellari sono stati scoperte nel corso degli ultimi due decenni, e la parola ‘supernova’ in sé è stato coniata solo 80 anni fa. Le supernovae superluminose, però, sono una scoperta recente: sono state riconosciute come una classe distinta di oggetti solo 5 anni fa. Queste esplosioni cosmiche sono 10-50 volte più luminose e brillanti rispetto al picco del tipo normale e, a differenza di altri supernovae, le loro origini esplosivi rimangono ancora un mistero. “Meno di quaranta di queste supernovae sono state trovate finora e non credevo di vederne una nelle prime immagini DES!”, ha detto Papadopoulos.

Prima (a sinistra) e dopo (al centro): sono le immagini della regione dove è stata scoperta la supernova superluminosa DES13S2cmm. Quella sulla destra è una sottrazione di queste due immagini: mostra un nuovo oggetto luminoso al centro - una supernova, appunto. Crediti: Dark Energy Survey

Prima (a sinistra) e dopo (al centro): sono le immagini della regione dove è stata scoperta la supernova superluminosa DES13S2cmm. Quella sulla destra è una sottrazione di queste due immagini: mostra un nuovo oggetto luminoso al centro – una supernova, appunto. Crediti: Dark Energy Survey

Dai dati raccolti è stato evidenziato che la stessa DES13S2cmm risulta essere rara anche nel gruppo delle più rare, perché il tasso con cui la sua luce sta svanendo è molto più lento rispetto alla maggior parte delle altre supernovae superluminose che sono state osservate fino ad oggi. Questo cambiamento di luminosità nel tempo, o ‘curva di luce’, fornisce informazioni sui meccanismi che hanno causato l’esplosione e sulla composizione del materiale espulso. Mark Sullivan, a capo del team che ha ottenuto l’immagine della supernova usando il Very Large Telescope presso l’Osservatorio Cerro Paranal dell’ESO in Cile, ha detto: “È insolito perché questo lento declino della luce non era evidente in un primo momento. Analizzando sempre più dati abbiamo potuto guardare con attenzione la curva di luce e chiederci ‘che cos’è questo?'”.

Comprendere le origini di DES13S2cmm è una vera e propria sfida per i ricercatori: è il decadimento radioattivo a mettere in moto le supernovae normali. Quello che incuriosisce gli esperti è capire come è possibile che succeda anche per supernovae così tanto luminose. “Abbiamo cercato di spiegare l’origine di questa supernova come conseguenza del decadimento dell’isotopo radioattivo Nickel-56”, ha spiegato Chris D’Andrea dell’Università di Portsmouth, co-autore della ricerca, “ma in base al picco di luminosità, l’esplosione avrebbe avuto bisogno di produrre materiale pari al triplo della massa del nostro Sole. Per questo il comportamento della curva di luce non corrisponde”.

Ovviamente gli esperti stanno cercando anche delle spiegazioni secondarie, compresa quella di pensare che DES13S2cmm sia una supernova normale che ha creato al suo interno una magnetar – vale a dire una stella di neutroni che produce un campo magnetico mille miliardi di volte più forte di quello della Terra. Tale energia verrebbe iniettata nella supernova, rendendo l’esplosione eccezionalmente brillante. I ricercatori per ora non hanno nulla in mano: “nessuno dei due modelli ci ha restituito dati abbastanza interessanti”, chiosa D’Andrea.