In un articolo pubblicato sulla rivista “Astrophysical Journal” viene descritta la scoperta effettuata da un gruppo di astronomi guidati da Sayan Chakraborti dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). Essi hanno studiato una supernova chiamata 2012ap (SN 2012ap) che costituisce un anello mancante tra quelle ordinarie e quelle che provocano l’emissione di un lampo gamma.
Gli astronomi hanno utilizzato il Very Large Array (VLA) ma anche dati rilevati dal Giant Meterwave Radio Telescope (GMRT) e da sonde spaziali che fanno parte dell’InterPlanetary Network (IPN) per studiare la supernova 2012ap. Essa è il tipo che viene causato dal collasso del nucleo di una stella molto massiccia quando la fusione nucleare non può più fornire l’energia necessaria a contrastare il peso dei suoi strati esterni.
La conseguenza più comune di questo tipo di supernova è l’espulsione di materiali della stella verso l’esterno in una bolla quasi sferica che si espande rapidamente ma a velocità notevolmente inferiori a quella della luce. Questo tipo di supernova non produce lampi gamma.
C’è una piccola percentuale di casi in cui i materiali che collassano formano per un breve tempo un disco di accrescimento che circonda ciò che rimane del nucleo della stella, che può essere una stella di neutroni o un buco nero. Questo disco di accrescimento genera getti di materiali che si muovono verso l’esterno dai poli del disco a velocità che si avvicinano a quella della luce. La combinazione del disco e dei getti viene chiamata “motore centrale” ed è quella che genera i lampi gamma.
La supernova 2012ap è un caso intermedio perché aveva getti che si muovevano a velocità vicine a quella della luce per poi rallentare rapidamente, eppure non ha emesso alcun lampo gamma. Ciò dimostra che il “motore centrale” non è un elemento sufficiente a causare quel tipo di supernova.
I ricercatori hanno anche studiato una precedente supernova chiamata SN 2009bb. Essa presentava getti a velocità prossime a quella della luce che si sono propagati nello spazio invece di essere rallentati come nei casi in cui vengono emessi lampi gamma. È un fenomeno simile a quello delle supernove senza “motore centrale” ed è molto probabile che i suoi getti contenessero un’elevata percentuale di particelle pesanti. Nel caso di emissione di lampi gamma, i getti contengono invece particelle leggere, che hanno più difficoltà a farsi strada attraverso i materiali che circondano la stella.
Questa ricerca mostra una notevole varietà di meccanismi nelle supernove. La combinazione di un potente motore centrale e di particelle leggere sembra quella che determina il lampo gamma. Il fatto che solo una piccola percentuale di supernove generi un lampo gamma è positivo perché la sua emissione di energia è davvero enorme ed è in grado di devastare un pianeta che ne venga colpito anche a distanze molto elevate.
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