DALLA FUSIONE DI UNA STELLA AGB E UNA NANA BIANCA

Lo strano caso della supernova lenta

Un gruppo di ricercatori guidato dalla Florida State University ha scoperto un’esplosione di supernova unica nel suo genere, la cui luminosità aumenta estremamente lentamente e che è arrivata a essere una delle più brillanti della sua classe. Si tratta della prima forte prova osservativa che una supernova di tipo Ia può esplodere in una proto nebulosa planetaria. Tutti i dettagli su ApJ

     15/09/2020
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Un’immagine della nebulosa planetaria Blue Snowball scattata con l’Osservatorio della Florida State University. La supernova Lsq14fmg è esplosa in un sistema simile a questo, con una stella centrale che perdeva un’abbondante quantità di massa a causa di un vento stellare. Quando la perdita di massa si è interrotta bruscamente, ha creato un anello di materiale che circonda la stella. Crediti: Eric Hsiao

A cento milioni di anni luce dalla Terra, è esplosa un’insolita supernova. L’oggetto in questione – conosciuto come supernova Lsq14fmg – è il più lontano scoperto da un team internazionale di 37 ricercatori guidato da Eric Hsiao della Florida State University. La ricerca, pubblicata su The Astrophysical Journal, sta contribuendo a scoprire le origini del gruppo di supernove a cui appartiene.

Le caratteristiche di questa supernova – la cui luminosità aumenta molto lentamente e che è arrivata a essere una delle più brillanti della sua classe – sono diverse da qualsiasi altra supernova. «Si tratta di un evento davvero unico e strano, e la nostra spiegazione è altrettanto interessante», riporta Hsiao.

La stella esplosa rientra nella categoria delle supernove di tipo Ia e, più specificamente, nel gruppo denominato super-Chandrasekhar.

Le stelle attraversano una sorta di ciclo vitale e queste supernove rappresentano la fine esplosiva di questo ciclo per alcune di loro, di massa ridotta. Sono così potenti da plasmare l’evoluzione delle galassie e così luminose che possiamo osservarle dalla Terra anche se si trovano a metà dell’universo osservabile.

Le supernove di tipo Ia – assunte come candele standard – sono state fondamentali per scoprire l’energia oscura. Tuttavia, nonostante la loro importanza, gli astronomi non hanno ben chiara la loro origine, a parte il fatto che sono esplosioni termonucleari di nane bianche. La luce di una supernova di tipo Ia aumenta e diminuisce nel corso di settimane, alimentata dal decadimento radioattivo del nichel prodotto nell’esplosione. Una supernova di questo tipo diventa più luminosa man mano che il nichel diventa più esposto, e più debole quando la supernova si raffredda e il nichel decade in cobalto e ferro.

Dopo aver raccolto dati con telescopi in Cile e Spagna, il team di ricerca ha osservato che la supernova stava interagendo con del materiale che la circondava, provocando il rilascio di più luce, oltre a quella del nichel. Hanno anche visto prove della produzione di monossido di carbonio. Queste osservazioni hanno portato alla conclusione che la supernova sia esplosa all’interno di una nebulosa planetaria originata da una stella del ramo asintotico delle giganti (Agb, acronimo di asymptotic giant branch).

Eric Hsiao, seduto, con ricercatori, da sinistra: Chris Ashall, Sahana Kumar, Melissa Shahbandeh, Scott Davis e Jing Lu. Crediti: Eric Hsiao

Hanno ipotizzato che l’esplosione sia stata innescata dalla fusione del nucleo della stella Agb e di un’altra stella nana bianca, in orbita all’interno della nebulosa. La stella centrale deve aver perso un’abbondante quantità di massa a causa del vento stellare, prima che la perdita di massa si interrompesse bruscamente e creasse un anello di materiale che ha circondato la stella stessa (i tipici anelli delle nebulose planetarie). Subito dopo che la supernova è esplosa, ha colpito l’anello di materiale, producendo ulteriore luce e il lento aumento della luminosità osservato.

«Questa è la prima forte prova osservativa che una supernova di tipo Ia può esplodere in un sistema post-Agb – o proto-nebulosa-planetaria – ed è un passo importante nella comprensione delle origini delle supernove di tipo Ia», conclude Hsiao. «Queste supernove possono essere particolarmente fastidiose perché possono mescolarsi al campione delle normali supernove usate per studiare l’energia oscura. Questa ricerca ci offre una migliore comprensione delle possibili origini delle supernove di tipo Ia e contribuirà a migliorare la futura ricerca sull’energia oscura».

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