Le osservazioni di Chandra X-ray Observatory della NASA hanno fornito la prima evidenza ai raggi X di un’onda d’urto di supernova che si infrange contro un guscio di gas che circonda la stella che è esplosa. Questa scoperta potrebbe aiutare gli astronomi a comprendere il perché alcune supernove sono molto più potenti di altre.
La prima prova ai raggi X di un onda d’urto di supernova che sfonda il guscio di gas attorno alla stella progenitrice. (Credit: X-ray: NASA / CXC / Royal Military College of Canada / P.Chandra et al); ottico: NASA / STScI)
Il 3 novembre 2010 è stata scoperta una supernova nella galassia UGC 5189A, che si trova a circa 160 milioni di anni luce di distanza. Utilizzando i dati del telescopio All Sky Survey alle Hawaii, gli astronomi hanno stimato che l’esplosione della supernova possa essere avvenuta i primi di ottobre 2010 (ovviamente di parla del tempo terrestre in cui sono arrivate le onde elettromagnetiche dopo un viaggio di 160 milioni di anni).
L’immagine composita riportata mostra l’immagine ai raggi X ripresa da Chandra (in viola) e quelle nell’ottico del telescopio spaziale Hubble (rosso, verde e blu). SN 2010jl è la luminosa sorgente ai raggi X visibile nella parte superiore della galassia.
Un team di ricercatori ha utilizzato Chandra per osservare la supernova nel dicembre 2010 e di nuovo nel mese di ottobre 2011, confermando che è una delle più luminose che siano mai state rilevate ai raggi-X.
In ottico, SN 2010JL risultava circa dieci volte più luminosa di una tipica supernova generata dal collasso di una stella massiccia. Per cercare di giustificare questo fenomeno sono state proposte diverse ipotesi tra le quali:
1) l’interazione dell’onda d’urto della supernova con un guscio di materia densa che era già presente intorno alla stella,
2) radioattività derivante dall’instabilità della supernova (innescata dalla conversione di raggi gamma in coppie di particelle e anti-particelle,
3) emissione alimenta da una stella di neutroni con un campo magnetico insolitamente potente.
Nella prima osservazione che Chandra ha effettuato verso SN 201jl, i raggi X provenienti dall’onda d’urto dell’esplosione erano fortemente assorbiti dal guscio di gas denso attorno alla supernova. Questo guscio era formata da gas soffiato via dalla stella massiccia prima che essa esplodesse.
Nella seconda osservazione, invece, effettuata quasi un anno dopo, l’assorbimento dei raggi X meno è risultato drasticamente ridotto.
La distribuzione di energia nell’ottico (o spettro) di SN 2010jl svela alcune caratteristiche che i ricercatori ritengono possano spiegare quanto osservato, considerando il seguente scenario: la materia attorno alla supernova è stata riscaldata e ionizzata dai raggi X, generati quando a causa dell’esplosione l’onda d’urto ha attraversato il gas. Mentre questo tipo di interazione è stata già proposta in precedenza, le nuove osservazioni mostrano direttamente e per la prima volta, questo fenomeno.
Questa scoperta sostiene quindi l’idea che alcune delle supernove, insolitamente luminose, siano causate da un’onda d’urto che ad un certo istante si scontra con l’inviluppo materiale presente intorno ad esse.
A tutto questo scenario si aggiunge questa volta un raro esempio di coincidenza cosmica. L’analisi ai raggi X della supernova dimostra la presenza di una seconda fonte, scorrelata alla prima, e sovrapposta nella stessa direzione della supernova. Questa seconda fonte è probabilmente un sorgente ultraluminosa di raggi X, generata dalla presenza di un buco nero.
