Il Galaxy NGC 7424 come immaginato da Gemini. clicca per ingrandire
Quando nel dicembre 2001 fu scoperta una supernova, gli astronomi la taggarono immediatamente come Tipo II, quando una stella gigantesca esaurisce il carburante ed esplode. Ma poi l'idrogeno che la circonda è scomparso e gli astronomi hanno dovuto riclassificarlo come una supernova di tipo I - quando un nano bianco ruba la materia da un compagno. Gli astronomi che usano il telescopio Gemini in Cile pensano di aver risolto il mistero. Hanno trovato una stella compagna lasciata alle spalle quando la supernova è esplosa; questo stava fornendo l'idrogeno e mascherando la supernova originale.
Usando il telescopio Gemini Sud in Cile, gli astronomi australiani hanno trovato una stella "compagno" prevista lasciata indietro quando il suo partner è esploso come una supernova molto insolita. La presenza del compagno spiega perché la supernova, che ha iniziato a sembrare una specie di stella che esplode, sembra aver cambiato la sua identità dopo alcune settimane.
Le osservazioni Gemelli erano originariamente intese come ricognizione per l'imaging successivo con il telescopio spaziale Hubble. "Ma i dati Gemelli erano così buoni che abbiamo ottenuto immediatamente la nostra risposta", ha affermato il ricercatore capo, il dott. Stuart Ryder dell'Osservatorio anglo-australiano (AAO).
Il rinomato cacciatore di supernova australiano Bob Evans ha scoperto per la prima volta la supernova 2001ig nel dicembre 2001. Si trova nella periferia di una galassia a spirale NGC 7424, che dista circa 37 milioni di anni luce dalla costellazione meridionale di Grus (la Gru).
La supernova è stata monitorata nel mese successivo da telescopi ottici in Cile. Le supernovae sono classificate in base alle caratteristiche dei loro spettri ottici. Inizialmente SN2001ig mostrava i segni rivelatori dell'idrogeno, che era stato etichettato come supernova di tipo II, ma l'idrogeno in seguito scomparve, il che lo inserì nella categoria di tipo I.
Ma come può una supernova cambiare tipo? Solo una manciata di tali supernove, classificate come "Tipo IIb" per indicare il loro curioso cambio di identità, sono mai state viste. Solo uno (chiamato SN 1993J) era più vicino di SN 2001ig.
Gli astronomi che studiavano SN1993J avevano suggerito una spiegazione: il progenitore della supernova aveva una stella compagna che strappava il materiale dalla stella prima che esplodesse. Ciò lascerebbe solo un po 'di idrogeno sul progenitore, così piccolo che potrebbe scomparire dallo spettro delle supernova in poche settimane.
Un decennio più tardi, le osservazioni con l'orbita Hubble Space Telescope e uno dei telescopi Keck alle Hawaii confermarono che SN 1993J aveva effettivamente un compagno. Ryder e colleghi si chiedevano se anche SN2001ig avrebbe potuto avere un compagno.
Subito dopo la scoperta di SN2001ig, Ryder e i suoi colleghi hanno iniziato a monitorarlo con un radiotelescopio, l'Array compatto telescopio CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization) in Australia orientale. L'emissione radio non è diminuita in modo regolare nel tempo, ma ha invece mostrato dossi e cali regolari. Ciò ha suggerito che il materiale nello spazio attorno alla stella che è esploso - che deve essere stato versato tardi nella sua vita - era insolitamente grumoso.
Sebbene i grumi avrebbero potuto rappresentare la materia periodicamente rilasciata dalla stella convulsa, la loro spaziatura era tale che un'altra spiegazione sembrava più probabile: che erano generati da un compagno in un'orbita eccentrica. Mentre orbitava, il compagno avrebbe spazzato il materiale sparso dal progenitore in un modello a spirale (girandola), con grumi più densi nel punto dell'orbita-periastron-dove le due stelle si avvicinavano più da vicino.
Tali spirali sono state fotografate intorno a stelle calde e massicce chiamate stelle Wolf-Rayet dal dott. Peter Tuthill dell'Università di Sydney, usando i telescopi Keck. I dossi nella curva della luce radio di SN2001ig sono stati distanziati in modo coerente con la curvatura di una delle spirali che Tuthill ha immaginato.
"La teoria dell'evoluzione stellare suggerisce che una stella Wolf-Rayet con un compagno enorme potrebbe produrre questo insolito tipo di supernova", ha detto Ryder.
Se il progenitore della supernova avesse un compagno, potrebbe essere visibile quando i detriti della supernova erano stati eliminati. Quindi gli astronomi hanno inviato una richiesta di osservazione con la telecamera GMOS (Gemini Multi-Object Spectrograph) sul telescopio Gemini South da 8 metri.
Quando è arrivato il momento di osservare, le "condizioni visive" (stabilità dell'atmosfera) erano eccellenti. Era necessaria solo un'ora e mezza per immaginare il campo della supernova e rivelare un oggetto a forma di punto giallo-verde nella posizione dell'esplosione della supernova.
"Crediamo che questo sia il compagno", ha detto Ryder. "È troppo rosso per essere una macchia di idrogeno ionizzato e troppo blu per far parte del residuo della supernova stessa."
Il compagno ha una massa compresa tra 10 e 18 volte quella del Sole. Gli astronomi sperano di usare nuovamente GMOS nei prossimi mesi per ottenere uno spettro del compagno, per affinare questa stima.
I compagni binari potrebbero spiegare gran parte della diversità osservata nelle supernovae, suggerisce Ryder. "Siamo stati in grado di mostrare che il comportamento camaleontico di SN2001ig ha una spiegazione sorprendentemente semplice", ha detto.
Questa è solo la seconda volta che una stella compagna di una supernova di tipo IIb è stata immaginata, e la prima volta che l'imaging è stato fatto da terra.
Un articolo sulle osservazioni, "Un'indagine post mortem della supernova di tipo IIb 2001ig", scritto da Ryder, studente laureato dell'Università della Tasmania, Clair Murrowood ed ex astronomo AAO, il dottor Raylee Stathakis, è stato pubblicato online in Monthly Notice of the Royal Società astronomica il 2 maggio. È disponibile anche QUI.
Fonte originale: Osservatorio Gemelli
