In una nova classica, un nano bianco sifone materiale da una stella compagna, costruendo uno strato sulla sua superficie fino a quando la temperatura e la pressione sono così elevate (un processo che può richiedere decine di migliaia di anni) che il suo idrogeno inizia a subire fusione nucleare , innescando una reazione in fuga che fa esplodere il gas accumulato.
L'esplosione luminosa, che rilascia fino a 100.000 volte la produzione di energia annuale del nostro Sole, può divampare per mesi. Per tutto il tempo, la nana bianca rimane intatta, con il potenziale di tornare di nuovo in nova.
È un quadro relativamente semplice, per quanto riguarda l'astrofisica complessa. Ma nuove osservazioni con il telescopio spaziale a raggi gamma Fermi della NASA mostrano inaspettatamente che tre novae classiche - V959 Monocerotis 2012, V1324 Scorpii 2012 e V339 Delphini 2013 - e una rara nova producono anche raggi gamma, la forma di luce più energetica.
"C'è un detto che uno è un colpo di fortuna, due è una coincidenza e tre è una classe, e ora siamo alle quattro novae e contiamo con Fermi", ha detto l'autore principale Teddy Cheung del Naval Research Laboratory in un comunicato stampa.
La prima nova rilevata nei raggi gamma fu V407 Cygni - un raro sistema stellare in cui una nana bianca interagisce con un gigante rosso - nel marzo 2010.
Una spiegazione per l'emissione di raggi gamma è che l'esplosione della nova colpisce il forte vento del gigante rosso, creando un'onda d'urto che accelera le particelle cariche quasi alla velocità della luce. Queste particelle rapide, a loro volta, producono raggi gamma.
Ma il picco di raggi gamma segue il picco ottico di un paio di giorni. Ciò probabilmente accade perché il materiale che la nana bianca espelle inizialmente impedisce ai fotoni ad alta energia di fuggire. Quindi i raggi gamma non possono sfuggire fino a quando il materiale non si espande e si assottiglia.
Ma le successive tre novae provengono da sistemi che non hanno giganti rossi e quindi i loro venti. Non c'è niente per cui l'ondata esplosiva si schianta contro.
"Inizialmente abbiamo pensato al V407 Cygni come a un caso speciale perché l'atmosfera del gigante rosso sta essenzialmente perdendo spazio, producendo un ambiente gassoso che interagisce con l'ondata di esplosione", ha affermato il coautore Steven Shore dell'Università di Pisa. "Ma questo non può spiegare i più recenti rilevamenti di Fermi perché nessuno di quei sistemi possiede giganti rossi."
In un sistema più tipico è probabile che l'esplosione crei più onde d'urto che si espandono nello spazio a velocità leggermente diverse. Gli shock più veloci potrebbero esplodere in quelli più lenti, creando l'interazione necessaria per produrre raggi gamma. Tuttavia, la squadra rimane incerta se questo è il caso.
Gli astronomi stimano che tra la 20 e la 50 nova si verificano ogni anno nella galassia della Via Lattea. La maggior parte non viene rilevata, la loro luce visibile è oscurata dalla polvere che interviene e i loro raggi gamma sono oscurati dalla distanza. Si spera che le future osservazioni delle vicine novae faranno luce sul misterioso processo che produce i raggi gamma.
I risultati appariranno su Science il 1 agosto.
