Non tutte le supernove sono uguali, stanno scoprendo gli astronomi. Ma ora sembra esserci un terzo.
"L'esplosione della supernova è l'evento più energico e brillante che accade nell'universo", ha dichiarato Dae-Sik Moon dell'Università di Toronto e fa parte di un team che pubblica i risultati di questa settimana su Nature. “È ricco di informazioni, non solo su come muoiono le stelle, ma per comprendere l'origine della vita e l'espansione dell'universo. Ma questo è sorprendentemente diverso. "
I primi due tipi di supernova sono o giovani giganti caldi che escono in un'esibizione violenta mentre collassano sotto il loro stesso peso, o vecchi nani bianchi densi che esplodono in un'esplosione termonucleare.
Le stelle nane bianche sono composte principalmente da carbonio e ossigeno, e sebbene la supernova, SN2005E, appaia da un sistema nano bianco, è priva di carbonio e ossigeno e invece è ricca di elio.
SN2005E è stato avvistato per la prima volta il 13 gennaio 2005 nella vicina galassia NGC1032, e da allora gli scienziati hanno effettuato varie osservazioni su di esso usando diversi telescopi.
Da un lato, la quantità di materiale lanciata dalla supernova era troppo piccola perché potesse provenire da un gigante che esplode. Inoltre, la sua posizione, lontana dai centri affollati in cui si formano nuove stelle, implicava che si trattava di una stella più anziana che aveva avuto il tempo di allontanarsi dal suo luogo di nascita. D'altra parte, il suo trucco chimico non corrispondeva a quello comunemente visto nel secondo tipo.
"Era chiaro", ha affermato l'autore principale Hagai Perets del Weizmann Institute in Israele e il Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian, "che stavamo vedendo un nuovo tipo di supernova".
SN 2005E presentava livelli insolitamente alti di calcio e titanio, che sono i prodotti di una reazione nucleare che coinvolge elio, piuttosto che carbonio e ossigeno.
"Non abbiamo mai visto uno spettro come questo", ha dichiarato Paolo Mazzali del Max-Planck Institute for Astrophysics. “Una volta accumulata una certa quantità di stelle, l'elio inizia a bruciare in modo esplosivo. I processi unici che producono determinati elementi chimici in queste esplosioni potrebbero risolvere alcuni enigmi legati all'arricchimento chimico. Questo potrebbe, ad esempio, essere la fonte principale di titanio. "
Le simulazioni al computer per vedere quale tipo di processo avrebbe potuto produrre un tale risultato suggeriscono che sono coinvolti una coppia di nani bianchi; uno ruba elio dall'altro. Quando il carico di elio della stella ladro sale oltre un certo punto, si verifica l'esplosione.
"La stella del donatore è probabilmente completamente distrutta nel processo, ma non siamo abbastanza sicuri del destino della stella ladro", ha dichiarato il membro del team Avishay Gal-Yam.
In effetti, gli astronomi affermano che queste esplosioni relativamente deboli potrebbero non essere così rare.
Alex Filippenko del professore e collega UC Berkeley Dovi Poznanski, entrambi membri del team che studia SN 2005E, ha riferito lo scorso novembre un'altra supernova, SN 2002bj, che credono sia esplosa con un meccanismo simile: l'accensione di uno strato di elio su una nana bianca.
"SN 2002bj è probabilmente simile a SN 2005E, ma presenta anche delle chiare differenze osservazionali", ha affermato Filippenko. "Era probabilmente una nana bianca che accumulava elio da una stella compagna, anche se i dettagli dell'esplosione sembrano essere stati diversi perché gli spettri e le curve di luce differiscono."
Ma questo nuovo tipo di supernova potrebbe spiegare alcuni fenomeni sconcertanti nell'universo. Ad esempio, quasi tutti gli elementi più pesanti dell'idrogeno e dell'elio sono stati creati e dispersi dalle supernovae; il nuovo tipo potrebbe aiutare a spiegare la prevalenza del calcio sia nell'universo che nei nostri corpi.
Potrebbe anche spiegare le concentrazioni osservate di particelle chiamate positroni al centro della nostra galassia. I positroni sono identici agli elettroni, ma con una carica opposta, e alcuni hanno ipotizzato che il decadimento di particelle di "materia oscura" ancora invisibili possa essere responsabile della loro presenza. Ma uno dei prodotti della nuova supernova è una forma radioattiva di titanio che, man mano che decade, emette positroni.
"La materia oscura può esistere o meno", ha detto Gal-Yam, "ma questi positroni sono forse altrettanto facilmente spiegabili dal terzo tipo di supernova."
Altri ricercatori includono: Iair Arcavi e Michael Kiewe della Facoltà di Fisica dell'Istituto Weizmann, astronomi della Scuola Normale Superiore, Pisa e Osservatorio INAF / Padova in Italia, Prof. David Arnett dell'Università dell'Arizona e ricercatori provenienti da tutti gli Stati Uniti , Canada, Cile e Regno Unito.
Pubblicazioni originali:
H.B. Perets, A. Gal-Yam, P. Mazzali et al., "Un nuovo tipo di esplosione stellare da un progenitore ricco di elio", Natura, 20 maggio 2010.
A. Mazzali, E. O. Ofek, et al. "La supernova 2007bi è stata un'esplosione di una supernova di instabilità di coppia", Nature, Vol. 462, pag. 624-627, 3 dicembre 2009.
Fonti: Max Planck Institute, EurekAlert, Weisman Institute EurekAlert
