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Esplosioni di coppie binarie osservate per la prima volta

«Il residuo di una stella che è esplosa molto tempo fa è precipitato nella sua compagna, facendo esplodere anche lei». Lo hanno raccontato Dillon Dong e Gregg Hallinan studenti del Caltech in California, in un articolo che riporta la scoperta sulla rivista Science. Un evento mai osservato prima e che permette di raccontare «una storia incredibile», una collisione stellare che innesca l’esplosione di una supernova.

I primi indizi della scoperta vengono dal Very Large Array Sky Survey (VLASS) in Nuovo Messico, negli Stati Uniti. Il VLASS è un progetto di osservazione astronomica che utilizza i 27 radiotelescopi del Very Large Array (VLA), riprende circa l’80% del cielo tre volte in sette anni e ha tra gli obbiettivi il rilevamento di oggetti transitori, come le esplosioni di supernovae. Nel 2017, quando iniziarono le osservazioni del VLASS, venne trovato un oggetto che emetteva onde radio luminose. In seguito gli astronomi hanno scoperto che nel 2014, a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, il telescopio MAXI aveva rilevato un’esplosione di raggi X proveniente dallo stesso oggetto.

«Tutti i pezzi di questo puzzle si incastrano per raccontare questa incredibile storia» ha affermato Dong.

Tutto è iniziato alla periferia di una galassia nana. Qui si formavano stelle a circa 480 milioni di anni luce dalla Terra. Due di queste stelle, poiché molto massicce, iniziano un’orbita stretta l’una sull’altra, dando luogo a una coppia binaria a cui è stato dato il nome di VT 1210+4956. Una di loro, quella con una massa maggiore, si è evoluta più rapidamente ed è esplosa come una supernova generando un buco nero o una stella di neutroni superdensa. Questo nuovo oggetto si è avvicinato costantemente alla stella secondaria (o compagna) fino a entrare nella sua atmosfera. Gli studiosi ipotizzano che questo possa essere avvenuto circa 300 anni fa, quando l’interazione tra le due stelle ha generato un gas che si è propagato nello spazio. Il gas espulso, a sua volta ha formato un toroide, un anello a spirale che ha avvolto la coppia di stelle. Col passare del tempo, la stella primaria, sotto forma di buco nero o stella di neutroni, si è fatta strada verso il nucleo della compagna interrompendo la sua fusione nucleare. Non producendo più energia sufficiente per resistere alla sua stessa gravità, il nucleo è collassato e la stella è esplosa come una supernova. Esattamente come accadde in precedenza alla sorella.

«La stella compagna sarebbe esplosa comunque alla fine, ma questa fusione ne ha accelerato il processo – ha detto Dong – I teorici avevano previsto che ciò sarebbe potuto accadere, ma questa è la prima volta che assistiamo a un evento del genere».

Il materiale espulso dall’esplosione della supernova del 2014 si è mosso molto più velocemente del materiale espulso in precedenza dalla stella primaria. Perciò quando VLASS ha osservato l’oggetto e l’esplosione della supernova si è scontrata con quel materiale, il potente impatto ha prodotto un’emissione radio luminosa che VLA è riuscita a registrare. «Di tutte le cose che pensavamo di scoprire con VLASS, questa non era una di quelle», ha concluso Hallinan.

 

Immagine in apertura: emissioni radio prodotte dallo scontro dei detriti prodotti da due supernovae. Crediti: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Barbara Ranghelli: Giornalista