Nana bianca o residuo di supernova?

ALCUNE VOLTE LE ESPLOSIONI STELLARI NON SI COMPLETANO

Le stelle sino a circa otto masse solari, verso la fine della loro evoluzione e dopo essere passate per la fase di gigante rossa, si liberano degli strati superiori e mettono a nudo il caldo nucleo, ormai inerte, che si assesterà sotto forma di nana bianca. Se la stella è singola, il suo residuo è destinato a raffreddarsi molto lentamente, in molti miliardi di anni.

Si calcola che nessuna nana bianca abbia ancora avuto il tempo per raffreddarsi completamente. Alcune di queste stelle, però, sono in coppia con altre di massa minore, talvolta tanto vicine da risucchiare a esse materia dagli strati superiori. Tale processo non può proseguire indefinitamente e dà luogo a due fenomeni: le nove ordinarie e le supernove di Tipo Ia, considerate buone “candele standard” per studi cosmologici.

Nel primo caso, la nana bianca accumula una quantità di materia sufficiente per produrre una forte detonazione nucleare, ma non abbastanza da distruggere la stella e si ritiene che il processo ricominci sino a una nuova esplosione, dopo alcuni secoli o millenni. Nel caso della supernova, l’energetica coinvolta porta alla completa distruzione del progenitore.

Le stelle di massa superiore a otto volte il Sole, giunte allo stadio di gigante rossa, a un certo punto esplodono come supernove di Tipo II, dette “da collasso”. In questo caso si forma un residuo stellare: una stella di neutroni, oppure (al di sopra delle 20 masse solari) un buco nero.

Le nane bianche sono facilmente riconoscibili per via dello spettro caratteristico, poiché, nella maggior parte dei casi, le atmosfere sono composte quasi interamente da idrogeno o elio, con occasionali tracce di carbonio o ossigeno, derivati dal nucleo della stella. C’è comunque un’eccezione e non è sfuggita agli scienziati: SDSS J1240 + 6710.

Questa stella, identificata nel 2015, dimostrava di non contenere né idrogeno né elio nella sua atmosfera, bensì un insolito miscuglio di ossigeno, neon, magnesio e silicio, nonché carbonio, sodio e alluminio, rilevati in osservazioni con il Telescopio Spaziale Hubble. Tutti questi elementi non si conciliano con una nana bianca e sono invece tutti prodotti tipici delle prime reazioni nucleari in una supernova. Mancano invece alcuni elementi tipici delle supernove, cioè il “gruppo del ferro” in cui figurano ferro, nichel, cromo e manganese che si osservano negli spettri.

Tutto fa pensare che la sorgente abbia iniziato la sua evoluzione in supernova ma tale processo sia a un certo punto abortito. Secondo il gruppo di ricercatori che l’ha studiata, guidati da Boris Gaensicke del Dipartimento di Fisica dell’Università di Warwick, SDSSJ1240+6710 sarebbe da considerare il primo esempio di “supernova parziale”, una classe di oggetti ipotizzati e che potrebbe essere più numerosa di quanto si pensi.

Una supernova parziale, secondo lo studio, era probabilmente una stella binaria sopravvissuta all’esplosione come supernova. In tale evento le stelle si sono svincolate dalla reciproca attrazione gravitazione e fiondate a gran velocità in direzioni opposte. Sarebbe questo il motivo dell’incredibile velocità, pari a 900 mila km/h, con cui si sta muovendo nello spazio.

La stella possiede una massa alquanto bassa per una tipica nana bianca, con appena il 40% del Sole, ma tale stazza è invece compatibile con la perdita di massa prevista per una supernova abortita. In altre parole, questa stella sembra una nana bianca, ma presenta caratteristiche completamente differenti e mai osservate in precedenza, che la fanno provenire da un sistema binario stretto in cui si è innescata un’accensione termonucleare come in una supernova, ma di un tipo non conosciuto.

In SDSSJ1240+6710 tale processo è iniziato ma si è subito interrotto in concomitanza con un’espulsione di massa, soffiata via dalla “vampata”. L’impronta delle reazioni iniziali è rimasta nell’atmosfera dell’oggetto, ma non essendosi concretizzata in un’esplosione, mancano gli elementi del gruppo del ferro che si producono dopo.

Questa stella sarebbe il resto di una supernova di Tipo Ia fallita, un tipo di esplosione mai colta sul fatto, che però sappiamo esistere. Trovare e studiare i sopravvissuti aiuterà a capire meglio le miriadi di supernove che vediamo esplodere in altre galassie, un fenomeno che presenta ancora alcune zone grigie.

Iscriviti alla newsletter

Email: accetto non accetto