Gli astronomi potrebbero aver visto la nascita di una stella di neutroni


Sei anni dopo l’esplosione di una supernova, gli scienziati hanno trovato i segni di una pulsar neonata.

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Gli astronomi hanno individuato le prove della nascita di una stella di neutroni dopo l’esplosione della supernova 2012au nella galassia NGC 4790 (in figura). La supernova era assente in un’immagine della galassia del 2001 del telescopio spaziale Hubble (pannello superiore), ma visibile come punto luminoso nel 2013 (pannello inferiore)

Per la prima volta, gli astronomi potrebbero aver visto una massiccia esplosione stellare dare origine in tempo reale ad una stella morta super densa chiamata stella di neutroni.

Nuove osservazioni della supernova 2012au mostrano atomi di ossigeno e zolfo caricati che fuggono dalla scena dell’esplosione a 2.300 chilometri al secondo. Ciò suggerisce che i gusci di gas che circondano i densi resti della stella originale vengono illuminati dall’interno da una pulsar, un tipo di stella di neutroni che gira velocemente e che emette radiazioni, è quanto riportano i ricercatori il 12 settembre nell’Astrophysical Journal Letters.

“È una prova positiva, una pistola fumante”, dice l’astrofisico e coautore dello studio Dan Milisavljevic della Purdue University in West Lafayette, Ind. “Abbiamo visto questa supernova dall’esplosione fino a questa trasformazione in stella di neutroni”. La scoperta offre agli astronomi la possibilità di testare le teorie su come le supernova e le loro conseguenze evolvono in tempo reale.

SN 2012au è stato avvistato nel 2012 in una galassia a circa 77 milioni di anni luce di distanza. La violenta esplosione ha segnato la fine della vita di una stella massiccia, quando la stella non è più in grado di fondere elementi e produrre energia sufficiente a sostenere il proprio peso. Il nucleo della stella crollò, producendo un’esplosione che proiettò i suoi strati esterni di gas e, secondo la teoria, lasciando come resti finali una densa stella di neutroni.

Milisavljevic e colleghi hanno monitorato per la prima volta SN 2012au per un anno dopo l’esplosione e hanno scoperto che è sbiadita più lentamente della maggior parte delle supernove del suo genere, ha riferito il team nel 2013. Ciò avrebbe potuto significare che una pulsar stava contribuendo all’energia dell’esplosione, mantenendo le luminosità più a lungo.

Ma a volte le supernovae sembrano illuminarsi di nuovo quando gli strati esterni gassosi della stella morta sbattono negli atomi di idrogeno che galleggiano tra le stelle. Così Milisavljevic e colleghi hanno seguito SN 2012au in giugno con il Walter Baade Telescope all’Osservatorio Las Campanas in Cile per vedere se la supernova era una di loro.

Sei anni dopo l’esplosione, SN 2012au era ancora relativamente brillante. Ma il team non ha visto segni di idrogeno nelle lunghezze d’onda della luce intorno alla supernova. Invece, i ricercatori hanno trovato atomi di ossigeno ionizzato e di zolfo che stavano facendo fuggendo rapidamente. Quegli atomi più pesanti avrebbero percorso l’idrogeno mentre il materiale lascia un’esplosione di supernova, formando un guscio interno di gas espulso. Vedere la luce proveniente dall’ossigeno ionizzato e lo zolfo suggerisce che il guscio è illuminato dall’interno da una pulsar.

Gli astronomi hanno visto altre pulsar illuminare l’ambiente circostante nella nostra galassia. La più famosa nella Via Lattea è nella Nebulosa del Granchio, i resti di una supernova che si è accesa nel 1054. Ma se SN 2012au sta facendo la stessa cosa, sarebbe la prima volta che questo fenomeno è stato visto al di fuori della Via Lattea e così poco dopo l’esplosione, dice l’astrofisico Samar Safi-Harb dell’Università di Manitoba a Winnipeg, Canada, che non è stato coinvolto nelle nuove osservazioni.

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La regione intorno alla neonata stella di neutroni probabilmente assomiglierà alla Nebulosa di Granchio, mostrata qui nel telescopio spaziale Hubble, la visione più dettagliata di quel resto di supernova.

“Non sappiamo cosa succede tra l’esplosione stessa e le fasi rimanenti”, dice. Ma se i risultati si rivelano veri, “abbiamo un esempio di come un residuo di supernova si manifesta in quelle fasi iniziali, in questo caso sei anni dopo l’esplosione”. È ancora possibile che qualcosa di ancora di più esotico stia accadendo in SN 2012au. “Solo il tempo lo dirà”.

Milisavljevic e colleghi hanno previsto che la luce della supernova dovrebbe cambiare nei prossimi anni se c’è davvero una pulsar che si nasconde nei resti della stella, e sperano di continuare a fare osservazioni di controllo in futuro.

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