mercoledì 24 Aprile 2024

JWST scopre tracce di una stella di neutroni derivanti dalla supernova 1987A

2 mesi ago

Nel mezzo della nebulosa di polvere lasciata dalla supernova 1987A, l’evento di esplosione stellare più celebre della storia moderna, gli astronomi hanno rinvenuto prove convincenti dell’esistenza di una stella di neutroni a lungo ricercata.

Il telescopio spaziale James Webb della NASA ha individuato indumenti indiretti di una potentissima sorgente di raggi X – presumibilmente una certa forma di stella di neutroni – proveniente dal nucleo dei resti della supernova, come riportato dai ricercatori il 22 febbraio su Scienza. I risultati fanno parte di una ricerca che si è protratta per 37 anni per chiarire gli eventi successivi alla supernova più vicina verificatasi da quasi 400 anni, e potrebbero fornire informazioni sul comportamento di una stella di neutroni pochi decenni dopo la sua formazione.

“La Supernova 1987A costituisce davvero un laboratorio unico per lo studio delle supernove”, ha affermato il 17 febbraio l’astronomo Patrick Kavanagh durante una conferenza stampa tenutasi al convegno dell’American Association for the Advancement of Science a Denver. È “un regalo che continua a regalare, con nuove osservazioni che continuamente portano a nuove scoperte”, ha aggiunto Kavanagh, della Maynooth University in Irlanda.

Nel mezzo della nebulosa di polvere lasciata dalla supernova 1987A, l’evento di esplosione stellare più celebre della storia moderna, gli astronomi hanno rinvenuto prove convincenti dell’esistenza di una stella di neutroni a lungo ricercata.

Il telescopio spaziale James Webb della NASA ha individuato indumenti indiretti di una potentissima sorgente di raggi X – presumibilmente una certa forma di stella di neutroni – proveniente dal nucleo dei resti della supernova, come riportato dai ricercatori il 22 febbraio su Scienza. I risultati fanno parte di una ricerca che si è protratta per 37 anni per chiarire gli eventi successivi alla supernova più vicina verificatasi da quasi 400 anni, e potrebbero fornire informazioni sul comportamento di una stella di neutroni pochi decenni dopo la sua formazione.

“La Supernova 1987A costituisce davvero un laboratorio unico per lo studio delle supernove”, ha affermato il 17 febbraio l’astronomo Patrick Kavanagh durante una conferenza stampa tenutasi al convegno dell’American Association for the Advancement of Science a Denver. È “un regalo che continua a regalare, con nuove osservazioni che continuamente portano a nuove scoperte”, ha aggiunto Kavanagh, della Maynooth University in Irlanda.

Il 23 febbraio 1987, i telescopi sparsi in tutto il mondo hanno potuto assistere da vicino a una supernova spettacolare avvenuta nella Grande Nube di Magellano, una galassia compagna della Via Lattea (SN: 08/02/17). Queste esplosioni hanno luogo quando una stella con una massa almeno otto volte superiore a quella del Sole giunge alla fine del suo ciclo vitale. Posta a una vicinanza astronomicamente prossima di 160.000 anni luce, la supernova 1987A, come poi è stata chiamata, è stata visibile ad occhio nudo nel cielo notturno per diversi mesia. L’esplosione energetica ha prodotto enormi quantità di neutrini, alcuni dei quali sono stati rilevati sulla Terra. È stata la prima volta che particelle di questo tipo sono state osservate provenire da oltre il sistema solare.

Dal momento dell’evento, gli scienziati si sono interrogati sul destino del nucleo di ferro della stella supergigante blu che ha preceduto la supernova 1987A: se esso si sia collassato in una stella di neutroni ultradensa o si sia trasformato in un buco nero. Il fatto che i neutrini siano stati rilevati con successo potrebbe supportare l’ipotesi di una stella di neutroni, ma ciò che rimane della stella deve ancora essere individuato. Questo è in parte dovuto al fatto che gli strati esterni della stella originaria, che si stanno allontanando dal sito dell’esplosione alla velocità di 10.000 chilometri al secondo, hanno creato una densa coltre di polvere che oscura la zona.

Il 23 febbraio 1987, i telescopi sparsi in tutto il mondo hanno potuto assistere da vicino a una supernova spettacolare avvenuta nella Grande Nube di Magellano, una galassia compagna della Via Lattea (SN: 08/02/17). Queste esplosioni hanno luogo quando una stella con una massa almeno otto volte superiore a quella del Sole giunge alla fine del suo ciclo vitale. Posta a una vicinanza astronomicamente prossima di 160.000 anni luce, la supernova 1987A, come poi è stata chiamata, è stata visibile ad occhio nudo nel cielo notturno per diversi mesia. L’esplosione energetica ha prodotto enormi quantità di neutrini, alcuni dei quali sono stati rilevati sulla Terra. È stata la prima volta che particelle di questo tipo sono state osservate provenire da oltre il sistema solare.

Dal momento dell’evento, gli scienziati si sono interrogati sul destino del nucleo di ferro della stella supergigante blu che ha preceduto la supernova 1987A: se esso si sia collassato in una stella di neutroni ultradensa o si sia trasformato in un buco nero. Il fatto che i neutrini siano stati rilevati con successo potrebbe supportare l’ipotesi di una stella di neutroni, ma ciò che rimane della stella deve ancora essere individuato. Questo è in parte dovuto al fatto che gli strati esterni della stella originaria, che si stanno allontanando dal sito dell’esplosione alla velocità di 10.000 chilometri al secondo, hanno creato una densa coltre di polvere che oscura la zona.

La luce infrarossa attraversa la polvere più facilmente rispetto ad altre lunghezze d’onda. Gli occhi a infrarossi del telescopio spaziale James Webb, o JWST, sono particolarmente idonei per esplorare la nube circostante 1987A. Con JWST, Kavanagh e i suoi collaboratori hanno catturato una luce che contiene indizi di argon e zolfo nella polverosa regione centrale. Significativamente, questi elementi sono stati ionizzati, indicando che alcuni dei loro elettroni sono stati strappati via.

“Una sorgente di alta energia [raggi X] è necessaria per creare questi ioni”, afferma il coautore Claes Fransson, astronomo dell’Università di Stoccolma. “La domanda è: ‘Qual è l’origine di questa ionizzazione?'”

Il team ritiene che ci siano due possibili spiegazioni. La supernova 1987A potrebbe aver generato una pulsar, ossia una stella di neutroni fortemente magnetizzata che emette intensi fasci di radiazioni, simile a quelli presenti nella più vicina Nebulosa del Granchio, i resti di una supernova risalente a quasi 1.000 anni fa (SN: 23/05/22). In alternativa, i raggi X potrebbero derivare da una normale stella di neutroni, la cui superficie appena formata brilla a una temperatura di un milione di gradi Celsius.

“Questa è una delle prove indirette più robuste che suggeriscono la presenza di una stella di neutroni”, dichiara Aravind Pazhayath Ravi, un astrofisico dell’Università della California, Davis, estraneo al progetto. Anche se non si tratta ancora di un rilevamento diretto, si integra i dati precedenti raccolti da strumenti come l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, spiega.

Qualora i ricercatori riuscissero a rilevare direttamente la luce della stella di neutroni, potrebbero confrontare le stelle di neutroni più antiche presenti altrove nell’universo con quella osservata poco dopo la sua formazione, offrendo agli astronomi informazioni sulla struttura interna di tali oggetti esotici. A tal fine, è probabile che le nubi circostanti ciò che rimane del 1987A dovranno diradarsi ulteriormente, un evento previsto nei prossimi 10 anni circa, sostiene Ravi.

“Prima o poi, avremo la possibilità di catturare l’immagine della stella di neutroni più giovane mai osservata”, conclude.

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