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Proprio come psicologi e investigatori cercano di "profilare" serial killer e altri criminali, gli astronomi stanno cercando di determinare quale tipo di sistema stellare esploderà come una supernova. Ma c'è il potenziale di imparare molto in astronomia e cosmologia teorizzando sulle potenziali esplosioni stellari. Alla riunione della American Astronomical Society della scorsa settimana, il professor Bradley E. Schaefer della Louisiana State University, Baton Rouge, ha discusso di come la ricerca attraverso vecchi archivi astronomici possa produrre una scienza unica e di prima linea sulle supernovae, oltre a fornire informazioni sull'energia oscura. modi che nessuna combinazione di moderni telescopi può fornire. Inoltre, Schaefer ha affermato che anche gli astronomi dilettanti possono aiutare nella ricerca.
Schaefer ha studiato i dati archiviati fino al 1890. “I dati archivistici sono l'unico modo per vedere il comportamento a lungo termine delle stelle, a meno che non si desideri tenere d'occhio la notte per il prossimo secolo, e questo è fondamentale per molte domande di astronomia di prima linea ," Egli ha detto.
La domanda principale che Schaefer sta cercando di rispondere è quali stelle sono progenitrici delle supernovae di tipo Ia. Gli astronomi hanno cercato di rintracciare questo mistero per oltre 40 anni.
Le supernovae di tipo Ia sono straordinariamente brillanti ma anche notevolmente uniformi nella loro luminosità, e quindi sono considerate le migliori "candele standard" astronomiche per la misurazione su distanze cosmologiche. Le supernovae di tipo I sono anche fondamentali per la ricerca di energia oscura. Queste esplosioni sono state usate come indicatori di distanza per misurare la velocità con cui l'Universo si sta espandendo.
Tuttavia, un potenziale problema è che le supernovae distanti potrebbero essere diverse dagli eventi vicini, confondendo così le misure. Schaefer ha affermato che l'unico modo per risolvere questo problema è identificare il tipo di stelle che esplodono come supernovae di tipo Ia in modo da poter calcolare le correzioni. "Gli imminenti programmi di supernova-cosmologia ad alto costo richiedono la risposta a questo problema per raggiungere il loro obiettivo di cosmologia di precisione", ha affermato Schaefer.
Molti tipi di sistemi stellari sono stati proposti come potenziali supernovae, come binari nani bianchi doppi che non sono stati scoperti fino al 1988 e stelle simbiotiche molto rare. Ma il progenitore più promettente sono le nova ricorrenti (RN) che di solito sono sistemi binari con la materia che scorre da una stella compagna su una nana bianca. La materia si accumula sulla superficie della nana bianca fino a quando la pressione diventa abbastanza elevata da innescare una reazione termonucleare (come una bomba H). Le RN possono avere eruzioni multiple ogni secolo (al contrario delle novae classiche che hanno solo un'eruzione osservata).
Per rispondere alla domanda se RN sono progenitori di supernova, Schaefer ha condotto ricerche approfondite per ottenere periodi orbitali di RN, tassi di accrescimento, date di esplosione, curve di luce di eruzione e magnitudo media tra le esplosioni.
Una grande domanda era se ci fossero abbastanza eventi RN per fornire il tasso osservato di supernovae. Un'altra domanda era se l'eruzione della nova stessa espellesse più materiale di quanto si accumuli tra le eruzioni, quindi la nana bianca non guadagnerebbe massa.
Guardando le vecchie foto del cielo, è stato in grado di contare tutte le eruzioni scoperte e misurare la frequenza delle eruzioni di RN nel 1890. Poteva anche misurare la massa espulsa durante un'eruzione misurando i tempi di eclissi sulle foto archiviate e quindi guardando il cambiamento nel periodo orbitale durante un'eruzione.
In tal modo, Schaefer è stato in grado di rispondere a entrambe le domande: si sono verificati eventi RN sufficienti per fornire fonti per il tasso di supernovae di tipo Ia osservato. "Con 10.000 nova ricorrenti nella nostra Via Lattea, i loro numeri sono abbastanza alti da rappresentare tutte le supernovae di Tipo Ia", ha detto.
Ha anche scoperto che la massa della nana bianca è in aumento e il suo collasso avverrà entro un milione di anni circa e causerà una supernova di tipo Ia.
Schaefer ha concluso che circa un terzo di tutte le "novae classiche" sono in realtà RNe con due o più eruzioni nell'ultimo secolo.
Con questa conoscenza, i teorici astronomici possono ora eseguire i calcoli per apportare sottili correzioni nell'uso delle supernovae per misurare l'espansione dell'Universo, che può aiutare la ricerca di energia oscura.
Un risultato importante di questa ricerca archivistica è la previsione di un RN che esploderà in qualsiasi momento. Un RN di nome U Scorpii (U Sco) è pronto a "soffiare", e già una grande collaborazione mondiale (soprannominata "USCO2009") è stata formata per fare osservazioni concentrate (nelle lunghezze d'onda dei raggi x, ultravioletti, ottici e infrarossi) di il prossimo evento. Questa è la prima volta che una previsione sicura ha identificato quale stella andrà in nova e in quale anno esploderà.
Durante questa ricerca Schaefer ha anche scoperto un nuovo RN (V2487 Oph), sei nuove eruzioni, cinque periodi orbitali e due misteriose improvvise diminuzioni di luminosità durante le eruzioni.
Un'altra scoperta è che l'efficienza di scoperta della nova è "terribilmente bassa", ha detto Schaefer, in genere del 4%. Cioè, solo 1 nova su 25 viene mai individuata. Schaefer ha affermato che questa è un'ovvia opportunità per gli astronomi dilettanti di utilizzare le fotocamere digitali per monitorare il cielo e scoprire tutte le eruzioni mancanti.
Schaefer utilizzava archivi di tutto il mondo, con i due archivi primari l'Osservatorio dell'Harvard College a Boston, nel Massachusetts, e il quartier generale dell'American Association of Variable Star Observers (AAVSO) a Cambridge, nel Massachusetts. Harvard ha una collezione di mezzo milione di vecchie foto del cielo che coprono l'intero cielo con 1000-3000 immagini di ogni stella risalenti al 1890. L'AAVSO è la stanza di compensazione per innumerevoli misurazioni della luminosità delle stelle di molte migliaia di dilettanti in tutto il mondo dal 1911 al 1911 presente.
Fonte: Louisiana State University, conferenza stampa della riunione AAS
