Per la prima volta, gli astronomi hanno ottenuto la prova visiva che una supernova ha incontrato la sua fine esplodendo due volte.
Attraverso i resti secolari della supernova SNR 0509-67.5 osservati con il Very Large Telescope dell’Osservatorio Europeo Australe (VLT dell’ESO), gli astronomi hanno confermato dei modelli che concludono come la stella distrutta abbia subito una coppia di esplosioni devastanti. Pubblicata oggi, questa scoperta porta alcune delle esplosioni più importanti dell’Universo sotto una nuova luce. La maggior parte delle supernovae sono la morte esplosiva di stelle massicce, ma una varietà importante ha origine da una fonte poco appariscente. Le nane bianche, i piccoli nuclei inattivi rimasti dopo che stelle come il nostro Sole hanno esaurito il loro combustibile nucleare, possono produrre quella che gli astronomi chiamano supernova di tipo Ia.
Supernova Ia
“Le esplosioni delle nane bianche svolgono un ruolo cruciale in astronomia“, afferma Priyam Das, dottoranda presso l’Università del Nuovo Galles del Sud a Canberra, in Australia, che ha guidato lo studio su SNR 0509-67.5. “Gran parte della nostra conoscenza su come si espande l’Universo si basa sulle supernovae di tipo Ia, che sono anche la principale fonte di ferro sul nostro pianeta, incluso il ferro nel nostro sangue. Tuttavia, nonostante la loro importanza, l’annoso enigma del meccanismo esatto che innesca la loro esplosione rimane irrisolto” ha aggiunto.
I modelli
Tutti i modelli che spiegano le supernovae di tipo Ia partono da una nana bianca in una coppia di stelle. Se orbita abbastanza vicino all’altra stella di questa coppia, la nana può rubare materiale alla compagna. Nella teoria più consolidata delle supernovae di tipo Ia, la nana bianca accumula materia dalla compagna fino a raggiungere una massa critica, punto in cui subisce una singola esplosione. Tuttavia, studi recenti hanno suggerito che almeno alcune supernovae di tipo Ia potrebbero essere meglio spiegate da una doppia esplosione innescata prima che la stella raggiungesse questa massa critica.
Ora, gli astronomi hanno catturato una nuova immagine che dimostra che la loro intuizione era corretta: almeno alcune supernovae di tipo Ia esplodono invece attraverso un meccanismo a “doppia detonazione”. In questo modello alternativo, la nana bianca forma attorno a sé una coltre di elio rubato, che può diventare instabile e incendiarsi. Questa prima esplosione genera un’onda d’urto che viaggia attorno alla nana bianca e verso l’interno, innescando una seconda detonazione nel nucleo della stella, che alla fine crea la supernova.
Le prove di una doppia detonazione
Finora, non c’erano prove chiare e visibili di una nana bianca che subisse una doppia detonazione. Recentemente, gli astronomi hanno previsto che questo processo creerebbe un disegno distintivo, o un’impronta digitale, nei resti ancora luminosi della supernova, visibili molto tempo dopo l’esplosione iniziale. La ricerca suggerisce che i resti di una tale supernova conterrebbero due gusci separati di calcio.
Gli astronomi hanno ora trovato questa impronta digitale nei resti di una supernova. Questi risultati mostrano una chiara indicazione che le nane bianche possono esplodere ben prima di raggiungere il famoso limite di massa di Chandrasekhar e che il meccanismo di ‘doppia detonazione’ si verifica effettivamente in natura. L’equipe è stata in grado di rilevare questi strati di calcio (in blu nell’immagine) nel resto di supernova SNR 0509-67.5 osservandolo con il Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) sul VLT dell’ESO. Ciò fornisce una forte prova che una supernova di tipo Ia può verificarsi prima che la sua nana bianca madre raggiunga una massa critica.
Una chiave per la lettura dell’Universo
Le supernovae di tipo Ia sono fondamentali per la nostra comprensione dell’Universo. Si comportano in modo molto coerente e la loro luminosità prevedibile, indipendentemente dalla loro distanza, aiuta gli astronomi a misurare le distanze nello spazio. Usandole come metro di misura cosmico, gli astronomi hanno scoperto l’espansione accelerata dell’Universo, una scoperta che ha vinto il Premio Nobel per la fisica nel 2011. Studiare come esplodono ci aiuta a capire perché hanno una luminosità così prevedibile.
Das ha anche un’altra motivazione nello studio di queste esplosioni. “Questa prova tangibile di una doppia detonazione non solo contribuisce a risolvere un mistero di lunga data, ma offre anche uno spettacolo visivo“, afferma, descrivendo la struttura splendidamente stratificata creata da una supernova. Per lui, “svelare il funzionamento interno di un’esplosione cosmica così spettacolare è incredibilmente gratificante“.
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Per saperne di più
- Leggi l’articolo originale su ESO
- Leggi il paper scientifico intitolato “Calcium in a supernova remnant as a fingerprint of a sub-Chandrasekhar-mass explosion” pubblicato su Nature Astronomy
