LO STUDIO PRESENTATO OGGI AL MEETING DELLA EUROPEAN ASTRONOMICAL SOCIETY

Lo shock della prima nova gamma

Un gruppo internazionale di ricercatori ha osservato con una precisione mai raggiunta prima – grazie alla tecnica Vlbi, che combina insieme le osservazioni di più radiotelescopi sulla Terra – una sorgente di raggi gamma variabile rivelata nel 2010 dal satellite Nasa Fermi. Si tratta di V407 Cygni, una nova simbiotica: la prima vista da Fermi emettere radiazione di altissima energia, e capostipite di una nuova classe di oggetti gamma. I ricercatori sono riusciti nell’impresa di osservare in modo diretto lo shock prodotto dalla poderosa esplosione cosmica. Lo studio, pubblicato su Astronomy & Astrophysics, vede come primo autore Marcello Giroletti dell’Inaf

     29/06/2020
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La nova 407 Cygni immortalata dal Large Area Telescope del satellite Fermi della Nasa, nel 2010. Considerata inizialmente un’eccezione questa nova ha dato origine a una nuova classe di oggetti gamma.
Crediti: Nasa

Nel marzo 2010 il Large Area Telescope del satellite Fermi della Nasa rivelò una sorgente transiente di raggi gamma in coincidenza con la posizione della nova simbiotica V407 Cygni. Inizialmente considerata una sorta di “eccezione stellare”, V407 Cygni ha dato invece il via a una nuova classe di oggetti gamma. Le nove simbiotiche sono oggetti rari ed eccezionali, coppie di stelle composte da due compagne molto diverse fra loro: una nana bianca, piccola e densa, e una gigante rossa pulsante. La gigante rossa emette un vento di materiale che si accumula sulla superficie della nana bianca e, quando raggiunge una densità critica, dà luogo ad un’esplosione molto luminosa.

Se le nove simbiotiche sono oggetti rari di per sé, osservare una nova simbiotica come V407 Cygni nei raggi gamma ha rappresentato una novità assoluta. I ricercatori sono quindi andati alla ricerca di evidenze della presenza di shock, che attraversano il materiale nella forma di onde d’urto, in ragione dei processi fisici molto energetici implicati nell’evento, e sono riusciti nell’impresa. Immagini in banda radio mai così dettagliate prima evidenziano lo shock prodotto dall’esplosione del materiale accumulato sulla superficie della nana bianca, mentre si espande nell’atmosfera della compagna gigante rossa. Lo studio, pubblicato su Astronomy&Astrophysics, vede come primo autore Marcello Giroletti dell’Inaf, che lo presenterà oggi, in coincidenza con l’uscita, nel corso dell’online meeting della European Astronomical Society.

Sequenza di immagini dalle osservazioni radio iniziate 20 giorni dopo l’identificazione dell’evento di nova e protrattesi per sei mesi

«Le nove, con i loro improvvisi aumenti di emissione di luce visibile, hanno affascinato gli astronomi da secoli e la loro rivelazione nei raggi gamma è stata una grande sorpresa» dice Giroletti, e prosegue «Avere potuto assistere, grazie alle onde radio, non solo all’aumento della luminosità, ma anche alla coreografia prodotta dall’interazione di queste due stelle rappresenta un risultato molto emozionante, oltre che di grande valore scientifico».

Le nuove osservazioni sono state possibili grazie all’elevatissimo livello di dettaglio ottenuto nella banda radio dalla tecnica Vlbi (Very Long Baseline Interferometry), che hanno permesso di visualizzare direttamente la comparsa e la propagazione dello shock.

Oltre a dimostrare per la prima volta in maniera diretta la presenza dello shock in questo tipo di eventi, i ricercatori sono anche riusciti a capire come la sorgente sia orientata: la gigante rossa è in primo piano davanti alla nana bianca, e da quest’ultima partono due getti opposti che si trovano, nel piano del cielo, perpendicolari alla linea di vista.

Srt (Cagliari), Medicina (Bologna) e Noto: le tre antenne del Vlbi italiano

Le osservazioni hanno permesso ai ricercatori anche di rivelare tracce di episodi precedenti della vita di questa stella binaria, uno intorno al 2003, uno addirittura risalente agli anni ’30. Un passo avanti nella comprensione dell’evoluzione di questi rari oggetti.

Questi risultati sono frutto di un’intensa e impegnativa campagna osservativa.  L’antenna Inaf di Medicina, parte della rete italiana Vlbi insieme alle antenne di Srt e Noto, è stato uno degli strumenti chiave del successo di questa campagna. Grazie al collegamento in banda larga verso il correlatore – il super computer che combina i dati ottenuti simultaneamente da tutte le antenne della rete – ha permesso ai ricercatori di capire fin da subito che questo era davvero un evento imperdibile.

L’antenna Inaf di Medicina ha partecipato a 6 delle osservazioni, ciascuna delle quali confluita in un’immagine della sorgente, con un tasso di successo del 100% su 63 ore di lavoro: una performance davvero straordinaria della rete europea Evn (European Vlbi Network).

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