Nuovi risultati dall'Osservatorio ai raggi X di Chandra suggeriscono che la maggior parte delle supernovae di tipo Ia si verificano a causa della fusione di due nane bianche. Questa nuova scoperta fornisce un grande progresso nella comprensione del tipo di supernovae che gli astronomi usano per misurare l'espansione dell'Universo, che a sua volta consente agli astronomi di studiare l'energia oscura che si ritiene pervada l'universo. "È stato un grande imbarazzo non conoscere ancora le condizioni e i sistemi progenitori di alcune delle esplosioni più spettacolari dell'universo", ha affermato Marat Gilfanov del Max Planck Institute for Astrophysics, in una conferenza stampa con i giornalisti di oggi. Gilfanov è l'autore principale dello studio che appare nell'edizione del 18 febbraio della rivista Nature.
Le supernovae di tipo I servono come marker di miglia cosmiche per misurare l'espansione dell'universo. Perché possono essere visti a grandi distanze e seguono un modello affidabile di luminosità. Tuttavia, fino ad ora, gli scienziati non sono stati sicuri di ciò che effettivamente provoca le esplosioni.
La maggior parte degli scienziati concorda sul fatto che una supernova di tipo Ia si verifica quando una stella nana bianca - un residuo collassato di una stella anziana - supera il suo limite di peso, diventa instabile ed esplode. I due candidati principali per ciò che spinge il nano bianco oltre il limite sono la fusione di due nane bianche, o accrescimento, un processo in cui il nano bianco estrae materiale da una stella compagna simile al sole fino a quando non supera il limite di peso.
"I nostri risultati suggeriscono che le supernovae nelle galassie che abbiamo studiato provengono quasi tutte da due nane bianche che si fondono", ha affermato il coautore Akos Bogdan, anche lui di Max Planck. "Questo probabilmente non è quello che molti astronomi si aspetterebbero."
La differenza tra questi due scenari può avere implicazioni su come queste supernovae possano essere usate come "candele standard" - oggetti di una luminosità nota - per tracciare vaste distanze cosmiche. Poiché le nane bianche possono entrare in una serie di masse, la fusione di due potrebbe provocare esplosioni che variano leggermente in luminosità.
Poiché questi due scenari genererebbero quantità diverse di emissione di raggi X, Gilfanov e Bogdan usarono Chandra per osservare cinque galassie ellittiche vicine e la regione centrale della galassia di Andromeda. Una supernova di tipo Ia causata dall'accumulo di materiale produce significative emissioni di raggi X prima dell'esplosione. Una supernova da una fusione di due nane bianche, d'altra parte, creerebbe un'emissione di raggi X significativamente inferiore rispetto allo scenario di accrescimento.
Gli scienziati hanno scoperto che l'emissione di raggi X osservata era un fattore da 30 a 50 volte più piccolo del previsto dallo scenario di accrescimento, escludendolo efficacemente.
Quindi, ad esempio, l'immagine di Chandra sopra sarebbe circa 40 volte più luminosa di quella osservata se la supernova di tipo Ia nel rigonfiamento di questa galassia fosse innescata da materiale proveniente da una stella normale che cade su una stella nana bianca. Sono stati trovati risultati simili per cinque galassie ellittiche.
Ciò implica che le fusioni di nani bianchi dominano in queste galassie.
Rimane aperta la questione se queste fusioni di nane bianche siano il principale catalizzatore per le supernovae di tipo Ia nelle galassie a spirale. Sono necessari ulteriori studi per sapere se le supernovae nelle galassie a spirale sono causate da fusioni o da una miscela dei due processi. Un'altra conseguenza interessante di questo risultato è che una coppia di nane bianche è relativamente difficile da individuare, anche con i migliori telescopi.
"A molti astrofisici, lo scenario di fusione sembrava essere meno probabile perché sembravano esistere troppi sistemi nani a doppio bianco", ha affermato Gilfanov. "Ora questo percorso verso le supernove dovrà essere studiato in modo più dettagliato."
Fonte: NASA
