Una Rara Esplosione Stellare nel Cuore della Galassia

Una Rara Esplosione Stellare nel Cuore della Galassia

Proprio al centro della Via Lattea, accanto al buco nero supermassiccio che vi si annida, gli astronomi hanno individuato i residui di un tipo raro di supernova, derivante dall’esplosione di una nana bianca. Potrebbe trattarsi della supernova di tipo Iax più vicina alla Terra mai scoperta.

L’insolito oggetto, localizzato al centro della Via Lattea, è un resto di supernova chiamato Sagittarius A East (Sgr A East in breve). Sulla base di osservazioni precedenti, Sgr A East era stato catalogato come residuo gassoso derivante dall’esplosione di una stella massiccia in supernova. Utilizzando ulteriori dati dell’Osservatorio a raggi X Chandra, un team di astronomi ha scoperto che l’oggetto è in realtà il resto di un tipo diverso di supernova, derivante dall’esplosione di una piccola e densa nana bianca. Le supernove di tipo Ia avvengono quando una nana bianca, residuo dell’evoluzione finale di una stella imile al Sole, divora materiale da una stella compagna fino a che non raggiunge una massa critica e il suo nucleo diventa instabile, innescando una violenta esplosione. Comprendere nei dettagli deflagrazioni stellari di questo genere è fondamentale perché le supernove di tipo Ia vengono utilizzate come “candele standard” per misurare le distanze cosmologiche e studiare l’espansione dell’Universo.

L’immagine composita contiene dati dell’Osservatorio Chandra (in blu) e del Very Large Array (in rosso). La posizione del resto di supernova Sgr A East è evidenziata da un’ellisse Sagittarius A East (labeled) (Credit: X-ray: NASA/CXC/Nanjing Univ./P. Zhou et al. Radio: NSF/NRAO/VLA)

Tuttavia i dati hanno rivelato che Sgr A East non deriva da un tipo ordinario di supernova Ia. Sembra che appartenga a un gruppo speciale di supernove che producono differenti quantità di elementi rispetto alle supernove tradizionali e che rappresentano esplosioni meno potenti. Scoperte nel 2013, tali supernove si definiscono di tipo Iax e sono più deboli rispetto alle loro controparti di tipo Ia. Recenti studi suggeriscono che le supernove di tipo Iax potrebbero essere sufficientemente deboli da far sì che la nana bianca sopravviva e non venga totalmente distrutta. Simili stelle esauste potrebbero venire espulse ad alta velocità nello spazio in seguito alla forza generata dall’esplosione.

Le supernove di tipo Ia rappresentano una delle fonti più importanti di elementi come ferro, nichel e cromo nella galassia. “Questo risultato dimostra la diversità di tipologie e cause delle esplosioni di nane bianche e i modi differenti in cui generano questi elementi essenziali”, spiega Shing-Chi Leung del Caltech, tra gli autori dello studio. “Se abbiamo ragione sull’identità di questo resto di supernova, potrebbe essere l’esempio di supernova Iax più vicino alla Terra mai scoperto”. Secondo gli astronomi le esplosioni di supernove di tipo Iax potrebbero coinvolgere reazioni termonucleari che viaggiano molto più lentamente attraverso la stella rispetto a quanto avviene per le supernove di tipo Ia. Questa caratteristica comporta esplosioni più deboli e quindi differenti quantità di elementi prodotti durante la detonazione. I ricercatori hanno scoperto questa particolare configurazione di elementi esaminando lo spettro dei raggi X emessi dal resto di supernova.

Sgr A East si trova molto vicino a Sagittarius A*, il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea e probabilmente interagisce con il disco di materiale che circonda il buco nero. Sembra che nelle galassie in generale le supernove di tipo Iax avvengano con una frequenza pari ad un terzo rispetto alle supernove di tipo Ia. Nella Via Lattea sono state confermate tre supernove di tipo Ia e due candidate sono più giovani di 2000 anni, corrispondenti ad un’età in cui i resti sono ancora relativamente brillanti prima di affievolirsi. Se davvero Sgr A East è più giovane di 2000 anni e deriva da una supernova di tipo Iax, le conclusioni del team suggeriscono che la Via Lattea sia in linea con la quantità relativa di supernove di tipo Iax osservate in altre galassie. I risultati dello studio sono pubblicati su The Astrophysical Journal.

Nell’immagine rappresentazione artistica di una supernova di tipo Iax.
Credit: University of Warwick/Mark Garlick

https://chandra.si.edu/press/21_releases/press_020821.html