Site icon Global Science

Raggi cosmici da esplosioni di nova per Magic

Recenti osservazioni realizzate dalla collaborazione europea Magic hanno rilevato raggi gamma ad altissima energia espulsi da RS Ophiuchi, una nova, ossia una stella binaria, situata nella costellazione dell’Ofiuco. Il comportamento di questo sistema stellare doppio genera esplosioni a intermittenza da cui vengono lanciati nello spazio raggi cosmici cento miliardi di volte più potenti della luce visibile.
Lo studio, pubblicato su Nature Astronomy, suggerisce per le nove un ruolo, seppur marginale, nel nutrire la radiazione cosmica onnipresente nell’universo.
La ricerca, guidata dal Max Planck Institute for Physics, si basa sul sistema Magic, due telescopi a raggi gamma che vedono il fondamentale contributo italiano di Inaf e Infn.

Le nove nascono da sistemi in cui due stelle completamente differenti vivono in un rapporto parassitario: in RS Ophiuchi una nana bianca, una piccola stella che ha bruciato tutto il suo carburante e tremendamente densa, orbita intorno a una gigante rossa, una vecchia stella ormai morente.
Questa stella gigante in esaurimento alimenta la nana bianca con la sua materia esterna: un flusso di materia che continua fino a quando la piccola parassita divora troppo. Quando questa abbuffata supera certi limiti, l’ingente materiale stellare rubato viene espulso dalla nana bianca attraverso una gigantesca esplosione termonucleare. Un cataclisma a cui la stella nana sopravvive e che continua a perpetuarsi ad intermittenza: una spia cosmica che si accende e si spegne dalla potenza estrema osservata ora da Magic.

«Grazie alle buone condizioni di osservazione presenti a La Palma, alla rapida reazione della collaborazione e alla sensibilità unica offerta dal sistema Magic siamo riusciti a individuare in tempo l’eruzione di RS Ophiuchi – spiega Ruben Lopez-Coto, ricercatore del progetto ‘Fellini’ della Sezione INFN di Padova e uno dei principali autori dello studio – un evento raro nel cielo dei raggi gamma, poiché rappresenta la luce prodotta da nova più luminosa e con il flusso più elevato di raggi gamma, e quindi più lontana, mai rivelata».

Ogni esplosione genera diverse onde d’urto che si propagano dalla gigante rossa nello spazio interstellare circondando così la coppia di stelle, scossoni che fungono come acceleratori atomici: i protoni, particelle cariche positivamente che compongono i nuclei degli atomi di idrogeno, vengono infatti lanciati nello spazio circostante a velocità vicine a quella della luce.

«Questo rende anche le esplosioni di nova una fonte di raggi cosmici – afferma David Green, scienziato del Max Planck Institute for Physics e uno degli autori dell’articolo – Tuttavia, essi tendono a svolgere il ruolo di eroi locali, nel senso di contribuire solo ai raggi cosmici nelle immediate vicinanze».

Lo studio, condotto da un team internazionale con la forte partecipazione di ricercatori italiani, identifica quindi un ruolo, anche se marginale, delle nove in quanto fonti di raggi cosmici. I grandi protagonisti rimangono, infatti, i resti di supernova, i cui fronti d’urto creati dalle esplosioni stellari sono molto più violenti rispetto a quelli osservati nelle nove.

«Sebbene le eruzioni in una nova siano individualmente meno energetiche delle loro parenti molto più violente – le supernove, dove una stella di grande massa muore in un’esplosione catastrofica -, sono però molto più frequenti, e forniscono una spiegazione alla sovradensità di raggi gamma osservati nelle loro vicinanze. Il risultato mostra quindi che le nove brillano nei raggi gamma di altissima energia originati dall’accelerazione dei protoni, aprendo una nuova finestra sulla conoscenza di questa tipologia di raggi cosmici», afferma Antonio Stamerra, ricercatore dell’Inaf di Roma e coordinatore scientifico di Magic.

Nonostante l’emissione di raggi gamma da RS Ophiuchi abbia fornito la prima prova convincente dell’accelerazione dei protoni nelle nove, non è ancora chiara quale sia la natura del corpo stellare oggetto della ‘vampirizzazione’.

«Ancora non sappiamo se l’evento osservato sia correlato alla particolarità di avere una stella gigante rossa come stella compagna della nana bianca, o piuttosto a una proprietà più generale di tutte le nove. Ulteriori osservazioni ci permetteranno di rispondere a questa domanda», conclude Riccardo Paoletti, docente dell’Università di Siena e responsabile nazionale della collaborazione Magic per l’Infn.

Immagine in evidenza: llustrazione del sistema stellare binario RS Ophiuchi Crediti: superbossa.com/MPP

Exit mobile version