No, non è uno spettacolo pirotecnico: è Pa 30, il probabile resto della storica supernova osservata nell’anno 1181, ripreso dal telescopio Gemini North con un livello di dettaglio senza precedenti. L’immagine è stata acquisita con il Gemini Multi-Object Spectrograph (Gmos) e mostra che gli inconfondibili ejecta (materia stellare espulsa ad altissima velocità durante l’esplosione) a forma di fuoco d’artificio assumono una struttura a cascata di nodi.
Pa 30, il probabile resto della storica supernova osservata nell’anno 1181, ripreso qui con un livello di dettaglio senza precedenti dal telescopio Gemini North, una delle due metà dell’International Gemini Observatory, finanziato in parte dalla National Science Foundation statunitense (Nsf) e gestito da Nsf NoirLab. L’immagine è stata acquisita con il Gemini Multi-Object Spectrograph (Gmos) e mostra che gli inconfondibili ejecta a forma di fuoco d’artificio del resto assumono una struttura a cascata di nodi. Crediti: International Gemini Observatory/NoirLab/Nsf/Aura
La supernova storica, denominata Sn 1181, è una delle (sole) cinque supernove della Via Lattea osservate dalla Terra prima dell’invenzione del telescopio. Otto testi diversi attestano che astronomi cinesi, giapponesi e arabi la osservarono per la prima volta tra il 4 e il 6 agosto 1181. La supernova rimase visibile nella costellazione di Cassiopea per 185 giorni. In base a ciò che sappiamo su come le stelle concludono la loro vita, un’esplosione del genere avrebbe dovuto lasciare qualcosa dietro di sé. Pa 30, un sistema composto da una stella centrale blu circondata da un guscio a forma di fuoco d’artificio, è il principale candidato a essere il resto di questa supernova.
Pa 30 è stato scoperto solo nel 2013, nell’ambito di una campagna di citizen science per la ricerca di nebulose planetarie nei dati del Wide-field Infrared Survey Explorer (Wise). Si trattava della trentesima nebulosa individuata dall’astrofilo statunitense Dana Patchick. Le successive osservazioni con il telescopio Kpno da 2,1 metri e con il telescopio Hiltner da 2,4 metri, entrambi situati presso il Kitt Peak National Observatory (Kpno), hanno rivelato una debole emissione nebulare diffusa e notevoli filamenti radiali che attraversano la nebulosa disegnando una sfera quasi perfetta. Sulla base dell’età e della luminosità stimate, gli scienziati ritengono che Pa 30 sia con ogni probabilità il resto di Sn 1181.
Il fascio laser del telescopio Gemini North si proietta nell’atmosfera, sullo sfondo dell’ipnotico velo verde dell’airglow. Il laser serve a misurare la turbolenza dell’atmosfera terrestre, così che il telescopio possa correggerla e ottenere immagini nitide del cielo notturno. L’airglow è una debole luminescenza emessa dagli atomi dell’alta atmosfera eccitati dalla radiazione ultravioletta del Sole. Crediti: International Gemini Observatory/NoirLab/Nsf/Aura/M. Rodriguez (International Gemini Observatory/Nsf NoirLab)
L’analisi delle nuove osservazioni di Gemini North, guidata da Timothy Cunningham (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian) e Ilaria Caiazzo (Institute of Science and Technology Austria), rivela in Pa 30 una quantità di strutture filamentose circa dieci volte superiore a quella osservata in precedenza. Mostra inoltre che i filamenti radiali sono costituiti da catene regolari di minuscoli nodi di gas, e non da strisce continue come si pensava finora. Questa struttura a nodi suggerisce che variazioni di temperatura o di densità nel mezzo circumstellare possano aver modellato gli ejecta della supernova durante la loro espansione radiale a partire dal punto dell’esplosione.
Pa 30 è unico tra tutti i resti di supernova conosciuti. La stella centrale sopravvissuta all’esplosione, IRAS 00500+6713, è estremamente calda, con una temperatura di circa 200mila gradi, e possiede venti stellari velocissimi, che si muovono a circa 16mila chilometri al secondo.
Ci si aspetta che le stelle superstiti vengano “scalciate” via dalla potente esplosione di supernova. La stella centrale di Pa 30, invece, appare quasi perfettamente al centro del resto. Questa curiosa configurazione indica che l’esplosione è stata piuttosto simmetrica ed esclude il forte “calcio” che avrebbe potuto spostare la stella dal centro. Per questo i ricercatori concludono che Sn 1181 sia stata una rarissima supernova di tipo Iax. A differenza delle classiche esplosioni ad alta energia delle supernove di tipo Ia, che distruggono completamente la stella, le supernove di tipo Iax sono esplosioni incomplete e meno energetiche, che lasciano dietro di sé una stella superstite.
Pa 30 è l’unico resto di supernova di tipo Iax conosciuto nella Via Lattea.
La storia di Sn 1181 racconta di esseri umani che collaborano, attraverso il tempo e lo spazio, per comprendere un universo in continuo cambiamento. Mentre ogni giorno emergono nuove domande, Sn 1181 ci invita a chiederci quali misteri del lontano passato attendano ancora di essere risolti e quali strumenti avremo la capacità di costruire per sondarli.
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