L'antimateria potrebbe alimentare supernove super-luminose?

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Le esplosioni sono quasi sempre belle e le supernovae sono alcune delle esplosioni più spettacolari e violente nell'Universo. Gli astronomi sospettano che la causa sia la produzione ripetuta di antimateria nel nucleo della stella.

Le supernove si verificano quando una stella si avvicina alla fine della sua vita e i processi nucleari che alimentano la stella si spingono verso l'esterno in modo più potente della forza di gravità che può tenere insieme la stella; il tipo di supernova creato dipende dalla massa della stella. Nelle stelle con masse comprese tra 95 e 130 volte il Sole, questo processo può avvenire più di una volta, creando una supernova "pulsazionale" che può avvenire fino a sette volte.

La causa delle molteplici esplosioni potrebbe avere a che fare con la produzione di particelle di antimateria nel nucleo, che poi si ricombinano e rilasciano grandi quantità di energia.

"L'instabilità della coppia si verifica quando, in ritardo nella vita della stella, una grande quantità di energia termica entra nel creare le masse di una crescente abbondanza di coppie elettrone-positrone piuttosto che fornire pressione", ha scritto il dott. Stan Woosley, del Dipartimento di Astronomia e astrofisica, USCS Santa Cruz.

Quello che succede è questo: si verifica la prima supernova, alimentata dalle esplosioni di antimateria nel nucleo, ed espelle una grande quantità di materiale della stella nello spazio; tuttavia, rimane ancora abbastanza materia vicino al nucleo affinché la stella possa riaccendere e ricominciare i processi nucleari. Dopo qualche centinaio di giorni e qualche anno, un'altra supernova si presenta con lo stesso meccanismo e quando il materiale espulso si scontra con il precedente guscio di materiale espulso, l'interazione emette enormi quantità di luce.

Questo processo si verifica solo con stelle nella gamma di masse solari 95-130. Le stelle con masse solari al di sotto dei 95 subiscono supernove tipiche, non ripetitive, mentre quelle oltre 130 masse solari sono soggette all'instabilità della coppia ma esplodono con una forza tale da non lasciare nulla vicino al nucleo per ricombinarsi e ricominciare il processo.

La produzione di antimateria nel nucleo, così come la grande quantità di luce emessa dalla ripetuta collisione dei gusci di materia espulsa, spiega molto bene la luminosità altrimenti sconcertante di SN 2006gy.

“Il modello esisteva prima del 2006, così come la previsione di una possibile supernova brillante di questo tipo. Quando abbiamo appreso della supernova, abbiamo eseguito calcoli molto più dettagliati specifici per il 2006gy e abbiamo scoperto, con nostra soddisfazione, che molti dei fatti osservati erano nei risultati del modello ", ha detto il Dr. Woosley.

Esistono altri possibili candidati per questo tipo di supernova ripetuta, tra cui Eta Carinae, anche se sfortunatamente potrebbero non essere tutti spettacolari come SN 2006gy.

Fonte: carta Arxiv

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