Nella nostra galassia, gli astronomi conoscono circa 350 artefatti di supernova: i resti luminosi di una stella che esplode. Ma nessuno di loro proveniva da un raro caso speciale, chiamato Supernova Typ1ax – per ora. Nel cuore della Via Lattea, i ricercatori hanno ora rintracciato i primi resti di un’esplosione molto lenta di una nana bianca nella nostra galassia. Poiché i resti di questa supernova, nota come Sagittarius A East, distano solo circa 25.000 anni luce da noi, si aprono opportunità completamente nuove per raggiungere il fondo di questo tipo di esplosione stellare precedentemente inesplorato.
Una supernova “normale” si verifica quando una stella massiccia raggiunge la fine del suo ciclo di vita. Quindi la sua fusione nucleare si placa e si verifica un collasso gravitazionale, poiché la stella collassa effettivamente. Ma ci sono anche supernove in cui la stella di partenza è diventata una nana bianca, il resto molto compatto di una stella che ha perso una grande parte del suo guscio. Quando questa nana bianca orbita in un sistema stellare binario, accade spesso che assorba materiale dal suo compagno stellare. Se la sua massa supera un limite critico, si verifica una supernova di tipo 1a. Poiché queste esplosioni stellari mostrano una luminosità che può essere uniforme, sono spesso usate come “candele standard” in astronomia – possono essere usate per misurare la distanza di galassie lontane e quindi anche l’estensione dell’universo.
Vista a raggi X del cuore della Via Lattea
Ma nonostante l’importanza delle supernove di tipo 1a per l’astronomia, la sequenza di queste eruzioni è stata spiegata solo parzialmente. Ciò è particolarmente vero per una sottospecie di queste esplosioni stellari, la supernova di tipo 1ax. Gli astrofisici ritengono che le reazioni termonucleari nelle esplosioni di nane bianche siano più lente, risultando in elementi meno pesanti. Inoltre, i resti di nane bianche possono ancora essere conservati in queste supernove. Secondo i calcoli teorici, ci sono circa tre esplosioni di tipo 1ax per ogni dieci esplosioni di tipo 1A normali. Ma finora gli astronomi hanno a malapena avuto la possibilità di indagare sugli eventi di questo raro tipo di supernova: “L’origine di queste esplosioni stellari è molto controversa, anche perché la conoscenza di questo tipo proviene solo da stati al di fuori della galassia”, spiega Ping Chu dell’Università di Amsterdam e colleghi. Dei 290-380 resti di supernova conosciuti nella Via Lattea, non è mai arrivata una sola supernova di tipo 1ax.
Questo ora è cambiato. Perché Chu e il suo team hanno ora scoperto che qualcosa nel nucleo della galassia della Via Lattea è stato un mistero per qualche tempo, potrebbe essere un residuo di un tale tipo di supernova 1ax. Orbita intorno al Sagittario A Est (Sgr A Est), una struttura luminosa composta da polvere e gas, situata nelle immediate vicinanze del buco nero centrale della nostra galassia. Quindi dista solo circa 25.000 anni luce da noi. Per determinare il processo con cui sono state create queste reliquie, gli astronomi le hanno ora esaminate più da vicino con il telescopio a raggi X Chandra. Utilizzando la spettroscopia a raggi X, sono stati in grado di determinare come si formavano i gas e quanto velocemente si muovevano.
Il primo rappresentante nella galassia di una supernova di tipo 1ax
Le immagini e i dati spettroscopici hanno rivelato che la composizione iniziale del residuo di supernova differisce in modo significativo da quelle trovate nelle normali esplosioni stellari e anche dalle comuni supernove di tipo 1a: “I nostri dati mostrano una piccola percentuale di elementi di peso medio rispetto al ferro e grandi proporzioni di manganese e nichel – questi non corrispondono alle frequenze con i modelli di collasso del nucleo e nessuna normale supernova di tipo 1a. “Questo modello è sorprendentemente diverso da quello di altri resti di supernova”. Con l’aiuto di modelli astrofisici, gli astronomi hanno quindi esaminato il tipo di esplosione che probabilmente ha prodotto questo modello iniziale.
Risultato: è molto probabile che Sagittarius A East fosse un raro residuo, una supernova di tipo 1ax. “Sgr A East è il primo residuo di una supernova galattica, forse di tipo 1ax”, hanno scritto Zou e colleghi. Se confermato, sarebbe il primo rappresentante vicino di queste esplosioni stellari in gran parte misteriose. Quindi A East potrebbe dare un contributo cruciale per svelare i segreti delle supernove di tipo 1ax. “Questa scoperta è importante per ottenere una migliore comprensione dei diversi modi in cui le nane bianche possono essere fatte esplodere”, spiega Zhu.
Quelle: Ping Zhou (Università di Amsterdam) et al., The The Astrophysical Journal; arXiv: 2006.15049v2
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