La supernova 2007bi non era la tua tipica supernova: era 10 volte più luminosa di una supernova di tipo Ia, rendendola uno degli eventi di supernova più energici mai registrati. Gli astronomi dell'Università della California Berkeley hanno analizzato l'esplosione, che è stata registrata da un sondaggio robotico nel 2007, e hanno scoperto che è probabilmente la prima osservazione confermata mai fatta di una supernova di instabilità di coppia, un tipo di supernova estremamente energetica che è stata teorizzato ma mai direttamente confermato.
L'osservazione confermata di una supernova di instabilità di coppia è stata a lungo attesa - la teoria della loro esistenza è in circolazione dagli anni '60 - ma sembra che l'attesa sia finita. La supernova 2007bi, vista dalla vicina fabbrica di supernova nell'aprile del 2007, è la prima supernova osservata che si adatta al conto delle proporzioni insondabilmente enormi di esplosioni di supernovae a instabilità di coppia. Un team di astronomi guidato da Alex Filippenko dell'Università della California Berkeley ha pubblicato la sua analisi nel numero del 3 dicembre di Natura. La scoperta fu inizialmente fatta dalla vicina fabbrica di supernova e gli spettri di emissione dell'evento furono presi con il Keck Telescope e Very Large Telescope in Cile
Questo tipo di supernova si trova solo nelle stelle sopra le 100 masse solari e è incredibilmente luminoso. I raggi gamma energetici sono creati dal calore intenso nel nucleo della stella. Questi raggi gamma, a loro volta, creano coppie di elettroni e positroni di antimateria. A causa di questa produzione di antimateria, la pressione esterna esercitata dalle reazioni nucleari nel nucleo della stella viene ridotta e la gravità prende il sopravvento, facendo collassare rapidamente l'enorme nucleo della stella e creando una supernova.
Ci sono teoricamente due tipi: quelli che esplodono con la forza sufficiente per consentire la ricombinazione della massa attorno al nucleo rimanente della stella, e quelli che esplodono completamente senza lasciare una smidgen per formare un buco nero o una stella di neutroni. La supernova 2006gy, che aveva una luminosità 10 volte quella di una supernova di tipo Ia, è considerata la prima varietà. Ecco la nostra storia su quella, potrebbe l'antimateria alimentare supernove super-luminose? ed Eta Carinae può anche adattarsi al profilo. Questi tipi di supernovae a instabilità di coppia espellono i gusci esterni della materia della stella, si sistemano in un equilibrio e ripetono quel processo fino a quando la massa non è abbastanza bassa da consentire una normale supernova.
Ma il 2007bi era troppo massiccio per sistemarsi ed esplodere più volte. Con una massa di 200 soli, l'esplosione termonucleare in fuga avvenuta nel suo nucleo era abbastanza energica da vaporizzare efficacemente l'intera stella. Le supernovae a instabilità di coppia in stelle sopra 130 masse solari non lasciano nulla in termini di buchi neri o stelle di neutroni, ma poiché sono così energiche e luminose, la luce crescente dalle esplosioni raggiunge picchi per un tempo molto lungo - 70 giorni nel caso del 2007bi.
Sebbene il team abbia rilevato la supernova quasi una settimana dopo il picco, sono stati in grado di calcolare la durata della curva della luce. Hanno quindi studiato i resti dell'esplosione nei successivi 555 giorni mentre svaniva.
Filippenko disse: “La parte centrale dell'enorme stella si era fusa con l'ossigeno verso la fine della sua vita ed era molto calda. Quindi i fotoni di luce più energici si trasformarono in coppie elettrone-positrone, rubando il nucleo della pressione e facendolo crollare. Ciò ha portato a un'esplosione nucleare in fuga che ha creato una grande quantità di nichel radioattivo, il cui decadimento ha energizzato il gas espulso e ha mantenuto la supernova visibile a lungo. "
La stella era unica in un altro modo: giace in una galassia nana vicina, che contiene poco altro se non gli elementi idrogeno ed elio. Per questo motivo, il 2007bi è molto simile alle stelle che esistevano vicino all'inizio dell'Universo, prima che i trilioni di supernova popolassero l'Universo con elementi più pesanti. Osservare più da vicino le galassie nane - l'Universo le ha in picche, ma sono piuttosto deboli - può essere la chiave per osservare più supernove di questo tipo. Essere in grado di studiare la sua esplosione e gli effetti collaterali darà agli scienziati uno sguardo su come si comportarono le prime stelle di massa.
Fonte: comunicato stampa Berkeley Lab
