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Un nuovo tipo di ipernova e il mistero svelato

Un’enorme esplosione da una fonte sconosciuta, 10 volte più energetica di una supernova, potrebbe essere la soluzione ad un mistero della Via Lattea che ha ben 13 miliardi di anni.
Un team di astronomi, guidati da David Yong, Gary Da Costa e Chiaki Kobayashi del Centro di eccellenza australiano ARC in All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D), ha individuato la prima prima prova concreta dell’esplosione di una stella in rapida rotazione e dal forte campo magnetico, un fenomeno che viene descritto come “ipernova magneto-rotazionale”.
Questo tipo di evento, precedentemente sconosciuto, che sarebbe avvenuto appena un miliardo di anni dopo il Big Bang, sembra essere la spiegazione più probabile per la presenza di quantità insolitamente elevate di alcuni elementi chimici rilevati in un’altra stella della Via Lattea, estremamente antica.

Quella stella, infatti, nota come SMSS J200322.54-114203.3 (nella foto), contiene maggiori quantità di elementi metallici, tra cui zinco, uranio, europio e forse oro, rispetto ad altre della stessa età.
Secondo gli autori dello studio, solo il violento collasso di una stella agli albori dell’universo, amplificato dalla rapida rotazione e dalla presenza di un forte campo magnetico, potrebbe spiegare la presenza così rilevante di tali elementi.

La ricerca è pubblicata oggi sulla rivista Nature.

«La stella che stiamo osservando ha un rapporto ferro-idrogeno circa 3000 volte inferiore a quello del Sole, il che significa che è una stella molto rara: quella che chiamiamo una stella estremamente povera di metalli», afferma David Young. «Tuttavia, il fatto che contenga quantità molto più grandi del previsto di alcuni elementi più pesanti significa che è ancora più rara: un vero ago in un pagliaio».

Le prime stelle nell’universo erano fatte quasi interamente di idrogeno ed elio. Alla fine, collassando ed esplodendo, alcune si sono trasformate in stelle di neutroni o buchi neri, producendo, in questo processo, elementi più pesanti che furono incorporati in piccolissime quantità nella successiva generazione di stelle, la più antica ancora esistente.

La quantità di elementi pesanti che producono queste morti stellari è ben nota e ben calcolata. E per SMSS J200322.54-114203.3, le somme non tornano.

«Le quantità extra di questi elementi dovevano provenire da qualche parte», Chiaki Kobayashi dell’Università dell’Hertfordshire, nel Regno Unito. «Abbiamo trovato, per la prima volta le prove osservative che indicano direttamente che c’era un diverso tipo di ipernova che produceva tutti gli elementi stabili nella tavola periodica contemporaneamente: un’esplosione dovuta al collasso del nucleo di una stella massiccia, fortemente magnetizzata e in rapida rotazione. Solo così si spiegano i risultati».

Le ipernovae sono note dalla fine degli anni ’90. Tuttavia, questa è la prima volta che viene rilevata una combinazione di rotazione rapida e forte magnetismo.
J200322.54-114203.3 si trova a 7500 anni luce dal Sole e orbita nell’alone della Via Lattea.

Secondo il premio Nobel Brian Schmidt, che ha partecipato allo studio «l’elevata abbondanza di zinco è un chiaro indicatore di un’ipernova, una supernova molto energetica».

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