Supernova2012fr

Supernovae con sorpresa

Gli astronomi hanno catturato per la prima volta le fasi iniziali della “agonia” di una supernova, trovando che le esplosioni stellari sono molto più variegate di quanto ipotizzato. I risultati sono pubblicati su Nature.
La supernova SN 2012fr, a sinistra rispetto al nucleo della galassia ospite, è diventata estremamente brillante per diverse settimane superando la luminosità stessa della galassia. Credit: Brad Tucker and Emma Kirby

Gli scienziati hanno utilizzato il telescopio spaziale Kepler della NASA per fotografare tre supernovae di tipo Ia che si trovano in una fase appena prima della vera e propria esplosione stellare. Successivamente, essi hanno monitorato in dettaglio le fasi successive all’esplosione, esaminando la curve di luce, fino al picco della luminosità, che si è avuto circa tre settimane dopo, e al conseguente declino, avvenuto dopo qualche mese. I dati suggeriscono che le fasi iniziali dell’esplosione stellare non sono consistenti con gli attuali modelli. In altre parole, la stranezza emerge dal fatto che nonostante le onde d’urto iniziali siano molto differenti, le supernovae terminano la loro fase esplosiva comportandosi allo stesso modo. Prima di questo studio, le prime supernovae di tipo Ia sono state osservate dopo più di 2,5 ore dalla fase pre-esplosiva a cui è seguito lo stesso schema. Ciò ha portato gli astronomi ad ipotizzare che le supernovae avvengono in generale con lo stesso meccanismo fisico. L’idea è che le supernovae si hanno nel momento in cui una stella degenere e compatta, come una nana bianca, cattura continuamente il materiale dalla sua vicina compagna che si accresce lungo una struttura, detta disco di accrescimento, finchè essa diventa così densa che il carbonio presente nel nucleo della stella si innesca.

Una supernova di tipo Ia si ha quando una nana bianca accresce materia da una stella compagna finchè essa supera il limite di Chandrasekhar e quindi esplode. Studiando queste esplosioni stellari, gli astronomi sono in grado di misurare l'energia scura e l'espansione dell'Universo. I ricercatori del CfA hanno trovato un modo per correggere piccole variazioni di luminosità apparente da queste supernovae in modo che esse siano considerate ancora di più candele standard. La chiave di questo metodo sta nel classificarle in base al loro colore.  Credit: Justyn R. Maund (University of Cambridge)
Rappresentazione artistica del trasferimento di massa da una gigante rossa a una nana bianca, circondata da un disco di accrescimento. Una supernova di tipo Ia si ha quando una nana bianca accresce materia da una stella compagna finchè essa supera il limite di Chandrasekhar e quindi esplode. Studiando queste esplosioni stellari, gli astronomi sono in grado di misurare l’energia scura e l’espansione dell’Universo. Credit: Justyn R. Maund (University of Cambridge)

Ora, invece, i risultati di questo studio sembrano suggerire una ipotesi alternativa secondo cui la causa dell’esplosione stellare è dovuta alla collisione di due nane bianche di un sistema binario. Al picco della loro luminosità, le supernovae diventano molto più brillanti rispetto ai miliardi di stelle che sono presenti nella galassia ospite, un fatto che gli astronomi sfruttano come una sorta di “righello cosmico” che serve a misurare la scala delle distanze cosmologiche. Inoltre, questi risultati non influiscono comunque sul concetto dell’energia scura e saranno di fondamentale importanza per comprendere ancora meglio la fisica delle supernovae.

ANU: Supernova ignition surprises scientists
Nature: No signature of ejecta interaction with a stellar companion in three type Ia supernovae