Le supernovae di tipo Ia, che hanno origine dalli stelle nane bianche, potrebbero aiutare gli astronomi a svelare alcune caratteristiche dell’Universo. Lo afferma uno studio condotto dalla Duke University che si è concentrato sui tratti in comune di coppie di supernovae gemelle.
Come misuriamo le grandi distanze e – di conseguenza – le proprietà cosmologiche del nostro Universo? Uno dei metodi di riferimento degli astronomi si basa proprio sulle supernovae di tipo Ia, che si ritiene abbiano una luminosità intrinseca fissa. Confrontando la luminosità di queste esplosioni con quella intrinseca attesa possiamo ottenere una quantità nota come modulo di distanza, che indica a quale distanza si è verificata l’esplosione della supernova.
Questo metodo mostra alcune imprecisioni: sebbene le supernovae di tipo Ia abbiano approssimativamente la stessa luminosità intrinseca, mostrano qualche variazione o dispersione nella loro luminosità di picco naturale. Questa dispersione intrinseca riduce la precisione con cui possiamo misurare la loro distanza.
Gli astronomi sono al lavoro per capire cosa causa la dispersione intrinseca nel modulo di distanza delle supernovae. Sono provocate dalle differenze nelle atmosfere dei nane bianche esplose? O dalle variazioni nel processo di esplosione? Secondo un’altra ipotesi le variazioni nell’ambiente della galassia ospite possono influire sul segnale della supernova osservata. Si tratta di un dettaglio importante poiché le proprietà delle galassie cambiano con lo spostamento verso il rosso: ciò significa che se le proprietà della galassia ospite influenzano i segnali di supernova che vediamo dovremmo tenerne conto quando desumiamo le distanze delle supernovae.
I ricercatori della Duke hanno testato quest’ultima teoria concentrandosi sulle caratteristiche in comune possedute dalle supernovae gemelle. Queste ultime sono piuttosto rare tanto che una galassia tipica ne ospita solo alcune ogni secolo. Grazie agli ultimi metodi di osservazione disponibili – come il Dark Energy Survey Supernovae dell’Osservatorio di Cerro Tololo in Cile – è possibile monitorare milioni di galassie per più anni, raccogliendo molte osservazioni su queste esplosioni. Nello specifico i ricercatori hanno individuato otto galassie madri che hanno ospitato ciascuna due supernove di tipo Ia nel corso dello studio.
Gli astronomi hanno esaminato le supernovae gemelle per evidenziare eventuali tratti in comune nelle loro curve di luce, diversi da quelli osservati nelle coppie casuali. Così facendo il team ha scoperto che, per la maggior parte, le coppie gemelle di supernovae ospitate nella stessa galassia non avevano più probabilità di essere simili a una coppia di supernovae casuali.
Gli autori dello studio sostengono che non più della metà della dispersione intrinseca osservata nei moduli di distanza di supernova può essere dovuta alle proprietà delle loro galassie ospiti. Sebbene questi risultati siano basati solo su un numero limitato di coppie, in futuro sarà possibile ottenere risultati più consistenti. In particolare l’Osservatorio Vera Rubin rileverà circa 100 volte questo numero di coppie, aumentando notevolmente la dimensione del del campione e permettendo di misurare in modo più accurato le proprietà cosmologiche dell’Universo.