L'impressione dell'artista dell'esplosione di RS Ophiuchi. clicca per ingrandire
Gli astronomi hanno recentemente notato che la stella normalmente fioca RS Ophiuchi si era illuminata abbastanza da essere visibile senza un telescopio. Questa stella nana bianca si è illuminata in questo modo 5 volte negli ultimi 100 anni e gli astronomi credono che sta per crollare in una stella di neutroni. RS Ophiuchi è in un sistema binario con una stella gigante rossa molto più grande. Le due stelle sono così vicine che il nano bianco si trova effettivamente all'interno dell'involucro del gigante rosso ed esplode al suo interno ogni 20 anni circa.
Il 12 febbraio 2006, gli astronomi dilettanti hanno riferito che una debole stella nella costellazione di Ofiuco era improvvisamente diventata chiaramente visibile nel cielo notturno senza l'aiuto di un telescopio. I registri mostrano che questa cosiddetta nova ricorrente, RS Ophiuchi (RS Oph), ha precedentemente raggiunto questo livello di luminosità cinque volte negli ultimi 108 anni, più di recente nel 1985. L'ultima esplosione è stata osservata in dettaglio senza precedenti da un'armata di telescopi terrestri e spaziali.
Parlando oggi (venerdì) al RAS National Astronomy Meeting di Leicester, il professor Mike Bode dell'Università John Moores di Liverpool e il dott. Tim O’Brien dell'Osservatorio Jodrell Bank presenteranno gli ultimi risultati che stanno gettando nuova luce su ciò che accade quando le stelle esplodono.
RS Oph è a poco più di 5.000 anni luce dalla Terra. È costituito da una stella nana bianca (il nucleo super-denso di una stella, circa la dimensione della Terra, che ha raggiunto la fine della sua principale fase di evoluzione a combustione di idrogeno e ha gettato i suoi strati esterni) in orbita stretta con un stella gigante rossa più grande.
Le due stelle sono così vicine tra loro che il gas ricco di idrogeno proveniente dagli strati esterni del gigante rosso viene continuamente spinto sul nano dalla sua elevata gravità. Dopo circa 20 anni, è stato accumulato abbastanza gas che si verifica un'esplosione termonucleare in fuga sulla superficie della nana bianca. In meno di un giorno, la sua produzione di energia aumenta a oltre 100.000 volte quella del Sole e il gas accumulato (diverse volte la massa della Terra) viene espulso nello spazio a velocità di diverse migliaia di km al secondo.
Cinque esplosioni come questa per secolo possono essere spiegate solo se la nana bianca è vicina alla massa massima che potrebbe avere senza collassare per diventare una stella di neutroni ancora più densa.
Ciò che è anche molto insolito in RS Oph è che il gigante rosso sta perdendo enormi quantità di gas in un vento che avvolge l'intero sistema. Di conseguenza, l'esplosione sulla nana bianca si verifica "all'interno" dell'atmosfera prolungata del suo compagno e il gas espulso si schianta contro di essa ad altissima velocità.
A poche ore dalla notifica dell'ultimo scoppio di RS Oph trasmesso alla comunità astronomica internazionale, i telescopi sia a terra che nello spazio sono entrati in azione. Tra questi c'è il satellite Swift della NASA che, come suggerisce il nome, può essere usato per reagire rapidamente alle cose che cambiano nel cielo. Incluso nel suo arsenale di strumenti è un telescopio a raggi X (XRT), progettato e costruito dall'Università di Leicester.
"Ci siamo resi conto dalle poche misurazioni dei raggi X effettuate alla fine dell'esplosione del 1985 che questa era una parte importante dello spettro in cui osservare RS Oph il più presto possibile", ha affermato il professor Mike Bode dell'Università John Moores di Liverpool, che ha guidato la osservando la campagna per lo scoppio del 1985 e ora guida il team di follow-up Swift sull'esplosione attuale.
"L'aspettativa era che si sarebbero verificati shock sia nel materiale espulso che nel vento del gigante rosso, con temperature inizialmente fino a circa 100 milioni di gradi Celsius - quasi 10 volte quella nel cuore del Sole. Non siamo stati delusi!"
Le prime osservazioni di Swift, solo tre giorni dopo l'inizio dell'esplosione, rivelarono una sorgente di raggi X molto luminosa. Durante le prime settimane, divenne ancora più luminoso e poi iniziò a sbiadire, con lo spettro che suggeriva che il gas si stava raffreddando, sebbene fosse ancora a una temperatura di decine di milioni di gradi. Questo era esattamente quello che ci si aspettava quando lo shock ha colpito il vento del gigante rosso e ha rallentato. Quindi qualcosa di straordinario e inaspettato è successo all'emissione di raggi X.
"Circa un mese dopo lo scoppio, la luminosità a raggi X di RS Oph è aumentata in modo molto drammatico", ha spiegato il dott. Julian Osborne dell'Università di Leicester. "Ciò è stato presumibilmente dovuto al fatto che la nana bianca calda, che sta ancora bruciando combustibile nucleare, è diventata visibile attraverso il vento del gigante rosso.
“Questo nuovo flusso di raggi X era estremamente variabile e siamo stati in grado di vedere pulsazioni che si ripetono ogni 35 secondi circa. Anche se è molto presto e i dati sono ancora in fase di acquisizione, una possibilità per la variabilità è che ciò è dovuto all'instabilità del tasso di combustione nucleare sulla nana bianca. "
Nel frattempo, gli osservatori che lavorano ad altre lunghezze d'onda hanno cambiato i loro programmi per osservare l'evento. Il dott. Tim O'Brien dell'Osservatorio della Jodrell Bank, che ha svolto il suo lavoro di tesi di dottorato sull'esplosione del 1985, e il dott. Stewart Eyres dell'Università del Lancashire centrale, guidano il team che sta assicurando le osservazioni radio più dettagliate fino ad oggi evento.
"Nel 1985, non siamo stati in grado di iniziare a osservare RS Oph fino a quasi tre settimane dopo lo scoppio, e quindi con strutture che erano molto meno capaci di quelle disponibili oggi", ha detto il dottor O’Brien.
“Sia le osservazioni radio che radiografiche dell'ultimo scoppio ci hanno dato scorci allettanti di ciò che stava accadendo mentre lo scoppio si evolveva. Inoltre, questa volta abbiamo sviluppato modelli di computer molto più avanzati. La combinazione dei due ora porterà senza dubbio a una maggiore comprensione delle circostanze e delle conseguenze dell'esplosione.
"Nel 2006, le nostre prime osservazioni con il sistema MERLIN del Regno Unito sono state fatte solo quattro giorni dopo l'esplosione e hanno dimostrato che le emissioni radio sono molto più luminose del previsto", ha aggiunto il dott. Eyres. “Da allora si è schiarito, sbiadito, poi di nuovo illuminato. Con i radiotelescopi in Europa, Nord America e Asia che ora monitorano da vicino l'evento, questa è la nostra migliore possibilità di capire cosa sta realmente accadendo.
Osservazioni ottiche sono state ottenute anche da molti osservatori in tutto il mondo, tra cui il robot telescopio di Liverpool alla Palma. Vengono anche condotte osservazioni alle lunghezze d'onda più lunghe della parte infrarossa dello spettro.
"Per la prima volta siamo in grado di vedere gli effetti dell'esplosione e le sue conseguenze alle lunghezze d'onda infrarosse dallo spazio, con lo Spitzer Space Telescope della NASA", ha dichiarato il professor Nye Evans della Keele University, a capo del team di follow-up a infrarossi.
“Nel frattempo, le osservazioni che abbiamo già ottenuto da terra, dal Regno Unito Infrared Telescope sulla cima del Mauna Kea alle Hawaii, superano di gran lunga i dati che avevamo durante l'eruzione del 1985.
“Il vento gigante rosso scioccato e il materiale espulso nell'esplosione provocano l'emissione non solo delle lunghezze d'onda dei raggi X, ottiche e radio, ma anche nell'infrarosso, attraverso le linee coronali (le cosiddette perché sono prominenti proprio nel Sole corona calda). Questi saranno cruciali nel determinare l'abbondanza degli elementi nel materiale espulso nell'esplosione e nel confermare la temperatura del gas caldo. "
Il 26 febbraio 2006 è stato il momento clou della campagna di osservazione. In quello che deve essere sicuramente un evento unico, quattro satelliti spaziali, oltre a osservatori radio in tutto il mondo, hanno osservato RS Oph lo stesso giorno.
"Questa star non avrebbe potuto esplodere in un momento migliore per studi internazionali terrestri e spaziali di un evento che è cambiato ogni volta che lo guardiamo", ha dichiarato il professor Sumner Starrfield dell'Arizona State University, che dirige la parte statunitense della collaborazione . "Siamo tutti molto entusiasti e scambiamo molte e-mail ogni giorno cercando di capire cosa sta succedendo in quel giorno e quindi prevedere il comportamento a quello successivo."
Ciò che è evidente è che RS Oph si sta comportando come un residuo di supernova di "Tipo II". Le supernovae di tipo II rappresentano la morte catastrofica di una stella almeno 8 volte la massa del Sole. Espellono anche materiale ad altissima velocità che interagisce con l'ambiente circostante. Tuttavia, la piena evoluzione di un residuo di supernova richiede decine di migliaia di anni. In RS Oph, questa evoluzione si sta verificando letteralmente davanti ai nostri occhi, circa 100.000 volte più veloce.
"Nello scoppio del 2006 di RS Oph, abbiamo un'opportunità unica di comprendere in modo molto più completo cose come le esplosioni termonucleari in fuga e i punti finali dell'evoluzione delle stelle", ha affermato il professor Bode.
"Con gli strumenti di osservazione ora a nostra disposizione, i nostri sforzi 21 anni fa sembrano piuttosto primitivi al confronto."
Fonte originale: RAS News Release
