Un team di astronomi guidato dal California Institute of Technology (Caltech) ha scoperto una nuova classe di supernova ultra-luminosa - e canta davvero il blues. Forse uno degli oggetti più luminosi osservabili nel Cosmo, questi nuovi tipi di esplosioni stellari possono aiutarci a comprendere meglio le origini del parto, a svelare i misteri di galassie lontane e persino a guardare indietro agli inizi del nostro Universo ...
"Stiamo venendo a conoscenza di un'intera nuova classe di supernovae che non si conosceva prima", afferma Robert Quimby, studioso post-dottorato Caltech e autore principale di un documento che sarà pubblicato nel numero online del 9 giugno Natura. Non solo il team ha individuato quattro casi di questa nuova classe, ma lo studio li ha anche aiutati a svelare le domande dietro due supernovae precedentemente note che apparentemente appartengono alla stessa categoria.
Come studente universitario presso l'Università del Texas, Austin, Quimby è arrivato in prima linea nel campo dell'astronomia nel 2007, quando ha riferito che la supernova più luminosa mai trovata: 100 miliardi di volte più luminosa del sole e 10 volte più luminosa della maggior parte delle altre supernove. All'epoca era un record. Classificato come 2005ap, aveva una firma spettrale piuttosto strana - una mancanza di idrogeno. Ma Quimby non è stato l'unico nella "classe" a fare i compiti, perché l'Hubble Space Telescope ha anche rilevato un evento enigmatico elencato come SCP 06F6. Anch'esso aveva uno spettro insolito, ma nulla ha portato i ricercatori a supporre che fosse simile a quello del 2005.
Inserisci Shri Kulkarni, John D. e Catherine T. MacArthur di Caltech, professore di astronomia e scienze planetarie e coautore del documento. Hanno arruolato Quimby come membro fondatore della Palomar Transient Factory (PTF) - un progetto che analizza i cieli alla ricerca di lampi di luce incidente non registrati che potrebbero segnalare possibili supernova. Con l'occhio del Samuel Oschin Telescope di 1,2 metri all'Osservatorio di Palomar, i colleghi hanno continuato a scoprire altri quattro nuovi eventi di supernovae. Misurando gli spettri con i telescopi Keck da 10 metri nelle Hawaii, il telescopio da 5,1 metri a Palomar e il telescopio William Herschel da 4,2 metri nelle Isole Canarie, gli astronomi hanno scoperto che tutti e quattro gli oggetti avevano un'insolita firma spettrale. Quimby poi si rese conto che se avessi spostato leggermente lo spettro di 2005ap - la supernova che aveva trovato un paio d'anni prima - assomigliava molto a questi quattro nuovi oggetti. Il team ha quindi tracciato tutti gli spettri insieme. "Boom: è stata una partita perfetta", ricorda.
Da lì non ci volle molto per imparare a cantare il blues. Gli astronomi hanno rapidamente capito che spostando lo spettro di SCP 06F6 è stato possibile allinearlo con i risultati precedenti. I risultati hanno mostrato che tutte e sei le supernova sono di un tipo simile - tutte con spettri molto blu - con le lunghezze d'onda più luminose che brillano nell'ultravioletto. Questo era l'anello mancante che collegava le due supernovae precedentemente inspiegabili. "Questo è ciò che ha colpito di più di questo: che questa era tutta una classe unificata", afferma Mansi Kasliwal, uno studente laureato Caltech e coautore del Natura carta.
Anche se gli astronomi ora sanno che queste supernove sono correlate, il resto rimane un mistero. "Abbiamo un'intera nuova classe di oggetti che non può essere spiegata da nessuno dei modelli che abbiamo visto prima", afferma Quimby. “Quello che sappiamo di loro è che sono luminosi e caldi: da 10.000 a 20.000 Kelvin; che si stanno espandendo rapidamente a 10.000 chilometri al secondo; che mancano di idrogeno; e che impiegano circa 50 giorni per svanire, molto più a lungo della maggior parte delle supernovae, la cui luminosità è spesso alimentata dal decadimento radioattivo. Quindi ci deve essere qualche altro meccanismo che li rende così brillanti ".
Cosa potrebbero essere? Una simulazione porta a una instabilità di coppia pulsazionale e i punti successivi verso una magnetar. Qualunque sia la risposta, il risultato è che l'illuminazione aiuta gli astronomi a studiare galassie nane distanti, permettendo loro di misurare lo spettro del gas interstellare e scoprire la loro composizione. I risultati potrebbero anche "far luce" su come potrebbero essere state le antiche stelle ... risalendo agli inizi del nostro Universo. "È davvero sorprendente quanto sia ricco il cielo notturno", afferma Kulkarni. "Oltre alle supernove, la Palomar Transient Factory sta facendo grandi progressi anche nell'astronomia stellare."
Fonte originale della storia: California Institute of Technology.
