La supernova che gioca a nascondino

Nell’immagine, della Sloan Digital Sky Survey, il puntino lampeggiante simula la posizione della supernova ASASSN-15no. (clicca sull’immagine per vedere l’animazione) Crediti: Sdss/ S. Benetti

Questa storia comincia 500 milioni di anni fa, in una piccola galassia a forma di sigaro, in direzione della costellazione di Boote, anche nota come “Il Bifolco”. La storia che stiamo per raccontare riguarda l’esplosione di una supernova. Ma non una supernova qualsiasi: una supernova che, potremmo dire, ha “giocato a nascondino” con chi avesse avuto il caso di osservarla. Ma a fargli “tana” è stato alla fine un team internazionale di ricercatori guidato da Stefano Benetti, dell’Istituto nazionale di astrofisica di Padova, che è riuscito a scoprirla e capire la sua particolarissima natura.

I risultati dell’indagine rivelano infatti che la supernova Asassn-15no – questa la sua sigla – è esplosa dentro un involucro massiccio di gas e polveri perso dalla stella progenitrice alcuni anni prima di esplodere. Quello che gli astronomi hanno osservato non è stata l’esplosione vera e propria della stella, ma il rilascio di energia da questo guscio di materia riscaldata e accelerata dallo scontro con il materiale espulso dalla supernova. Il materiale esterno, espandendosi, alla fine si è diluito e dopo circa un anno la radiazione dominante è diventata quella dei resti della supernova, emessa dagli strati più interni e vicini all’esplosione. In questo scenario, all’inizio l’esplosione non si e’ vista, mentre a fasi avanzate sì. È stata quindi osservata una transizione di tipo della supernova, che è passata dal caratteristico aspetto legato al collasso di una stella massiccia ricca di idrogeno a quello di una stella quasi del tutto priva di idrogeno (che gli astronomi chiamano tipo Ic).

Stefano Benetti

«Abbiamo, così, immaginato per il bizzarro comportamento di Asassn-15no questa storia», racconta Benetti, primo autore dell’articolo che descrive lo studio, in pubblicazione sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astoronomical Society. «La stella esplosa come supernova era la componente principale di un sistema binario stretto. Mentre la stella primaria andava incontro al suo destino, la stella secondaria, lentamente ma inesorabilmente, orbitando attorno alla primaria, si è avvicinata pericolosamente alla “sorella maggiore”, facendo, infine, una brutta fine… I suoi strati più esterni sono stati infatti strappati dalle forze mareali della stella maggiore e hanno finito per avvolgere il sistema dentro un massiccio (almeno una massa solare) ed esteso involucro sferico avente un raggio di circa 3000 volte quello del Sole».

«A questo punto la stella più massiccia è collassata– prosegue Benetti – esplodendo probabilmente come una supernova di tipo Ic: non abbiamo visto l’evento a causa del “mantello” che avvolgeva il sistema. Le scaglie dell’esplosione, viaggiando a circa 10-20mila chilometri al secondo, hanno raggiunto l’involucro in pochissimo tempo, meno di due giorni, e scontrandosi con esso gli hanno trasferito parte della loro energia cinetica. I resti della supernova e il materiale che costituiva l’involucro sono stati riscaldati fino ad una temperatura di almeno 14.000 gradi. È nata così una supernova, e per giunta molto più brillante, almeno di dieci volte, di una tipica esplosione di questo tipo. Con il trascorrere delle settimane il mantello che copriva la supernova si è via via rarefatto sotto la spinta delle schegge dell’esplosione e 200 giorni dopo la luce dominante è tornata a essere quella incontaminata della nuda supernova , che è stata così “scoperta” alla fine di un fantasmagorico nascondino cosmico».

Lo  studio, ottenuto grazie ai dati raccolti in gran parte da telescopi italiani, come il Copernico situato a Cima Ekar (Asiago) e il Telescopio nazionale Galileo alle Isole Canarie, è importante perché non solo getta nuova luce sui processi fisici che governano il collasso del nucleo di una stella, ma ci fornisce preziosissimi dati su come si comportano le stelle massicce arrivate alla fine della loro evoluzione. La materia espulsa dalla supernova come in una gigantesca “Tac cosmica”, mappano il materiale che stava attorno al sistema fornendoci, ad esempio, dati sulla chimica di questo materiale o sulla sua forma geometrica prima dell’esplosione. In altre parole, ci descrivono com’era quel mondo prima di essere spazzato via da una immane esplosione.

Per saperne di più:

  • Leggi il preprint dell’articolo “ASASSN-15no: The Supernova that plays hide-and-seek” di S. Benetti, L. Zampieri, A. Pastorello, E. Cappellaro, M. L. Pumo, P. Ochner, L. Tomasella, M. Turatto e A. Harutyunyan,  in pubblicazione nella rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Fonte: La supernova che gioca a nascondino