La luce della supernove è stata più luminosa addirittura dell’intera galassia. Lo studio di questi fenomeni è di fondamentale importanza

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1 Una galassia: esplosioni
2 Lo studio di queste Supernove
3 Una esplosione, tante possibilita’
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La galassia a spirale barrata UGC 242 è attualmente al centro dell’attenzione. Situata a 188 milioni di anni luce di distanza alla non è alla portata di un telescopio qualsiasi in quanto la sua magnitudine apparente è di ben 14. Si trova in direzione della costellazione dei Pesci, sotto il famoso Grande Quadrato di Pegaso. Quanto al suo nome (UGC), deriva dall’Uppsala General Catalogue of Galaxies. Questo catalogo astronomico, che elenca quasi 20.000 galassie, fu pubblicato nel 1973 dall’astronomo svedese Peter Nilson. Ma ora nasconde ben due supernove.

Una galassia: esplosioni

Se UGC 242 è attualmente sotto i riflettori, è perché è possibile osservare simultaneamente due supernove entrambe di tipo II (SN 2026yum, scoperta il 13 agosto, e SN 2026afqd, scoperta il 17 ottobre). La prova di ciò è visibile in questa immagine scattata dall’astrofotografo tedesco Carlos Segarra:

Lo studio di queste Supernove

Lo studio delle supernovae Ia e’ di capitale importanza per una moltitudine di branche dell’astrofisica. Giusto per fare un esempio tra i tanti, si pensi al loro utilizzo come indicatori di distanza per alcune delle galassie piu’ lontane a noi note, che ha portato alla scoperta dell’espansione accelerata dell’universo e al Premio Nobel del 2011. In particolare, la piu’ grande fonte di incertezza che ancora oggi ci preclude una piena comprensione di tali fenomeni e’ la natura esatta del/dei sistema/i stellari da cui hanno origine. Tali supernovae infatti non sono causate dalla morte di stelle molto massicce, bensi’ sono il risultato della distruzione termonucleare di una nana bianca composta da carbonio e ossigeno. Una volta che una stella di massa piccola o intermedia (ovvero con massa iniziale inferiore a circa 8 masse solari) ha lasciato la fase Asymptotic Giant Branch (AGB, la fase evolutiva che segue le fasi di sequenza principale, gigante rossa e ramo orizzontale), il suo inviluppo di idrogeno ed elio viene del tutto espulso dai venti stellari, in certi casi andando a formare una nebulosa planetaria. In questo modo, il nucleo centrale diviene visibile come una nana bianca, la quale potrebbe placidamente raffredarsi e spegnersi su tempi scala di decine di miliardi di anni, a meno che… non sia in compagnia.

Una esplosione, tante possibilita’

Infatti, se la nana bianca si trova in un sistema binario, il suo destino potrebbe essere molto meno tranquillo, anzi… esplosivo! In tal caso, possono verificarsi principalmente tre scenari (ad essere pistini, un po’ di piu’… ma per semplicita’ ci limiamo ai tre piu’ in voga). Iniziamo dai primi due:

  1. Se la sua compagna e’ una gigante rossa o una AGB, la nana bianca potrebbe accrescere materia ricca di idrogeno dal suo inviluppo;
  2. Se la compagna e` anch’essa una nana bianca, i due oggetti orbiteranno l’uno intorno all’altro emettendo onde-gravitazionali, dissipando quindi via via sempre piu` energia gravitazionale e orbitando sempre piu` vicine, fino a quando le forze mareali smantelleranno la nana bianca meno compatta, il cui materiale verra’ cosi’ catturato dalla primaria tramite la formazione di un disco di accrescimento.

In ambo i casi appena citati, una nana bianca può in tali modi raggiungere la massa limite nota come “massa di Chandrasekhar” (ovvero la massa massima che può essere sostenuta dalla pressione di degenerazione elettronica, che sostiene l’intera struttura di una nana bianca): quando cio` si verifica, la struttura collassa, aumentando in modo repentino densita` e temperature interne e accendendo violentemente il bruciamento nucleare del carbonio al centro della stella, facendola esplodere.

Supernova stella esplosa
Supernova, rappresentazione artistica

Vi e’ poi una terza possibilita’ simile alla prima, dove pero’ la compagna e’ una nana d’elio. In questo caso, la nana bianca accrescera’ elio, non idrogeno, caso in cui l’esplosione di supernova si puo’ verificare anche ben prima del raggiungimento della massa di Chandrasekhar, non appena uno strato abbastanza massiccio (dell’ordine di un decimo di massa solare) e’ stato accumulato in superficie provocando una sorta di… “detonazione precoce”.

Fonti:

La foto di coperina è una rappresentazione artistica