I resti di una supernova offrono informazioni sulle esplosioni di nane bianche

Immagine composita di G344.7-0.1 (X-ray: NASA/CXC/Tokyo Univ. of Science/K. Fukushima, et al.; IR: NASA/JPL/Spitzer; Radio: CSIRO/ATNF/ATCA)
Immagine composita di G344.7-0.1 (X-ray: NASA/CXC/Tokyo Univ. of Science/K. Fukushima, et al.; IR: NASA/JPL/Spitzer; Radio: CSIRO/ATNF/ATCA)

Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” riporta uno studio sui resti di supernova catalogati come G344.7-0.1. Un team di ricercatori ha combinato osservazioni in diverse bande dello spettro elettromagnetico per studiare le conseguenze di una supernova di tipo Ia, l’esplosione di una nana bianca che ha raggiunto una massa critica dopo aver rubato gas a una compagna. Questi resti possono mostrare in particolare gli effetti di quello che viene chiamato shock inverso e offrire nuove informazioni per capire meglio queste supernove, importanti nella creazione di elementi come il ferro, i quali vengono sparsi nello spazio interstellare.

Le nane bianche sono ciò che rimane di una stella con una massa simile a quella del Sole alla fine della sua normale vita. Se rimane indisturbata, è un oggetto molto stabile che si raffredda lentamente nel corso di molti miliardi di anni. In teoria, alla fine diventa una nana nera ma ci sono ancora aspetti oscuri dei processi che possono avvenire in una nana bianca. Qualche informazione può arrivare da nane bianche che rubano gas ad altre stelle in sistemi binari o multipli fino a raggiungere una massa critica che innesca una supernova di tipo Ia.

A quasi 20.000 anni luce dalla Terra, una nana bianca è esplosa e l’evoluzione dei resti di quella supernova di tipo Ia, catalogati come G344.7-0.1, possono offrire informazioni interessanti. Secondo le stime, noi stiamo vedendo quei resti tra 3.000 e 6.000 anni dopo l’esplosione, in una fase importante chiamata shock inverso. Esso avviene quando i detriti si muovono dall’esplosione iniziale verso l’esterno ma incontrano resistenza da parte del gas che li circondano, causandone il rallentamento. Il risultato è un’onda d’urto che ritorna verso il centro dell’esplosione con un’ulteriore generazione di energia che si manifesta anche con emissioni di raggi X.

Alcune supernove ben conosciute perché osservate nel corso della storia umana sono troppo giovani dal punto di vista terrestre per aver già raggiunto la fase di shock inverso. Invece, vediamo G344.7-0.1 nel momento giusto per riuscire a osservare lo shock inverso.

I ricercatori hanno usato diversi strumenti per rilevare le varie emissioni provenienti da G344.7-0.1. I raggi X emessi a causa dello shock inverso sono stati rilevati dall’Osservatorio per i raggi X Chandra della NASA. Altre osservazioni sono state condotte con il telescopio spaziale Spitzer della NASA per rilevare le emissioni infrarosse e con due radiotelescopi, il VLA (Very Large Array) e l’ATCA (Australia Telescope Compact Array), per rilevare le emissioni radio.

Le emissioni di raggi X rilevate da Chandra offrono la possibilità di osservare i materiali al centro dell’esplosione. Grazie allo shock inverso, è possibile osservare in G344.7-0.1 qualcosa di più rispetto ad altri resti di supernove di tipo Ia con età diverse.

L’immagine in basso (NASA/CXC/Tokyo Univ. of Science/K. Fukushima, et al.) catturata da Chandra mostra G344.7-0.1 in tre colori con la regione alla densità più elevata di ferro in blu circondata da strutture ad arco di silicio in verde. Strutture ad arco simili sono presenti per altri elementi: zolfo, argo e calcio.

L’analisi dei dati raccolti con Chandra suggerisce che la regione con la densità più elevata di ferro sia stata scaldata dallo shock inverso più recentemente degli altri elementi delle strutture ad arco. Ciò significherebbe che quel ferro è situato nel vero centro dell’esplosione stellare.

I risultati delle osservazioni di G344.7-0.1 sono coerenti con le previsioni dei modelli per le supernove di tipo Ia. Questa fase di evoluzione di quei resti di supernova dura poco in termini astronomici ma molto a lungo dal punto di vista umano, lasciando tutto il tempo per ulteriori studi.

G344.7-0.1 visto da Chandra
G344.7-0.1 visto da Chandra

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