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Chandra e Cassiopea: un legame ventennale

Il resto di supernova Cas A visto da Chandra e Hubble (credits: NASA)

È appena caduta una nuova ricorrenza per Chandra, la missione della Nasa che lo scorso 23 giugno ha festeggiato cinque lustri nello spazio: ieri sono trascorsi vent’anni esatti dalla prima immagine ufficiale realizzata dall’osservatorio a raggi X, che aveva immortalato Cassiopea A, uno spettacolare resto di supernova situato nell’omonima costellazione, a 11mila anni luce dalla Terra. Cassiopea A, soprannominato in breve Cas A, si presenta come una vasta area di detriti scintillanti originati dall’esplosione di una stella massiccia come supernova. Gli astronomi pensano che questo drammatico evento sia avvenuto nel XVII secolo, verso il 1680 circa, ma non sono riusciti a trovare conferme in nessuna cronaca dell’epoca.

Le onde d’urto prodotte dalla deflagrazione hanno influito sui ‘rottami’ dell’astro e sull’ambiente circostante, facendo scintillare i detriti in varie tipologie di luce, soprattutto nei raggi X. Gli astronomi quindi hanno ritenuto Cas A il soggetto ideale per il primo scatto di Chandra e vi hanno diretto l’obiettivo dell’osservatorio subito dopo il lancio; l’immagine realizzata all’epoca è stata non solo il brillante inizio della ‘carriera’ di Chandra, ma anche un elemento di fondamentale importanza per l’astronomia a raggi X. La foto, infatti, evidenziava – per la prima volta – la presenza di una stella di neutroni che la supernova si era lasciata dietro e che era celata quasi al centro della complessa trama ‘tessuta’ dai detriti in espansione. Dopo quel primo scatto, Cas A è rimasto nel mirino di Chandra, che ha potuto così documentare l’evoluzione del resto di supernova nel corso del tempo (a questo link un video mostra l’andamento di Cas A dal 2000 al 2013); ad esempio, con questo monitoraggio costante gli studiosi hanno potuto constatare che il gas caldissimo dei detriti (circa 10 milioni °C) è in espansione verso l’esterno. I dati dell’osservatorio sono stati combinati anche con quelli raccolti dal telescopio Nasa-Esa Hubble, consentendo agli astronomi di rilevare le delicate strutture costituite da filamenti di gas relativamente più freddi (circa 10mila °C).

La combinazione dei dati ottici e di quelli nei raggi X mostra un’area esterna di colore blu che costituisce l’onda d’urto (blast wave) in espansione; le onde (shock wave) che a loro volta compongono quella d’urto producono emissioni a raggi X e sono aree in cui le particelle vengono accelerate con grande intensità. L’onda d’urto, espandendosi a milioni di chilometri orari, incontra altri materiali circostanti e rallenta, formando un’onda che si muove in direzione opposta, verso l’interno. Questo secondo tipo di onda (reverse shock) in genere è più lento e debole, ma per Cas A fa eccezione, muovendosi a grande velocità; secondo gli astronomi il fenomeno è dovuto a un rallentamento più rapido delle onde d’urto che ‘ricarica’ quelle inverse, rendendole anche più luminose. Le osservazioni al lungo termine su Cas A hanno permesso quindi agli studiosi di approfondire i processi fisici sottesi alle esplosioni delle supernove.

Il video della Nasa dedicato a Cas A 

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