L’Innesco per l’Esplosione di una Nana Bianca

06 Ott 2017 L’Innesco per l’Esplosione di una Nana Bianca

Utilizzando l’Hyper Suprime-Cam montata sul telescopio Subaru un team internazionale di ricercatori ha individuato una supernova di tipo Ia a un giorno dalla sua esplosione, scoprendo come meccanismo d’innesco la detonazione dell’elio presente sulla superficie di una nana bianca. I risultati sono stati pubblicati su Nature.

Alcune stelle terminano la loro vita con colossali esplosioni chiamate supernove. Le supernove più famose derivano dall’esplosione di stelle massicce, ma anche una nana bianca, il residuo di una stella simile al Sole giunta al termine della sua vita, può esplodere. Questo avviene se la nana bianca è parte di un sistema binario: la nana bianca accresce materiale dalla stella compagna, e se supera una massa critica ad un certo punto può esplodere come supernova di tipo Ia.

Non è ancora del tutto chiaro, tuttavia, il meccanismo che innesca queste esplosioni estremamente brillanti, circa 5 miliardi di volte più luminose del Sole e difficili da individuare, in quanto avvengono soltanto ogni centinaio d’anni in una data galassia.

Un team internazionale di ricercatori guidato da Ji-an Jiang dell’University of Tokyo ha cercato di risolvere il problema. Per massimizzare le probabilità di individuare una supernova di tipo Ia in una fase precoce il team ha utilizzato il telescopio Subaru ed ha sviluppato un sistema per rilevare supernove in modo automatico nel flusso di dati della survey.

I ricercatori hanno scoperto oltre 100 candidate supernove nel corso di una sola notte di osservazioni, incluse varie supernove esplose solo pochi giorni prima. In particolare sono riusciti ad individuare una particolare supernova di tipo Ia entro un giorno dall’esplosione. L’ipotesi del team è che questo oggetto possa derivare da una nana bianca con uno strato di elio sulla sua superficie. L’accensione dello strato di elio, infatti, avrebbe portato ad una violenta reazione a catena provocando l’esplosione dell’intera stella. Queste esplosioni stellari possono essere innescate da detonazioni di elio sulla superficie della nana bianca, un comportamento peculiare spiegato con simulazioni numeriche realizzate dal team utilizzando il supercomputer ATERUI.

Il risultato dello studio costituisce un passo avanti nella comprensione della fase iniziale delle supernove di tipo Ia: questo è di particolare importanza per la nostra comprensione dell’Universo, in quanto le supernove di tipo Ia costituiscono uno strumento prezioso per misurare e studiare fondamentali parametri cosmologici.
[ Barbara Bubbi ]

https://phys.org/news/2017-10-surface-helium-detonation-white-dwarf.html

Credit: Institute of Astronomy, University of Tokyo

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