Di che tipo di supernova stiamo parlando?
Una supernova chiamata LSQ14fmg si trova a 100 milioni di anni luce dalla nostra
Cos'è questo tipo?
Le supernove di tipo Ia sono un chiaro esempio di come una stella nana bianca estinta non sia così sicura come pensavamo.
Le supernove di tipo Ia sono stelleo meglio, lampi di luce che sono il risultato dell'esplosione di una stella cosmica estinta da tempo: una nana bianca. Nella frase precedente abbiamo leggermente semplificato la definizione di nana bianca. Parlando in senso strettamente scientifico, questo oggetto è una stella bruciata le cui reazioni termonucleari si sono fermate. La maggior parte delle stelle dell’Universo terminano il loro ciclo vitale in questo modo. Si scopre che una nana bianca è la corona dell'evoluzione di una stella con una massa approssimativamente uguale a quella del nostro Sole.
Formazione di supernova di tipo Ia
Questo è stato considerato fino a poco tempo, mentre gli scienziatinon sono state trovate supernove di tipo Ia. Supernovae di tipo Ia o esplosione di supernova è un nome convenzionale per una reazione fisico-chimica all'interno di una nana bianca, che porta a un'esplosione piuttosto potente. Durante questa esplosione viene rilasciata una quantità abbastanza grande di energia. Inoltre, la luminosità della stella aumenta simultaneamente di diverse migliaia di volte.
Se si verifica una supernova ordinaria a causa diesplosione di una nana bianca solitaria a causa dei processi che avvengono al suo interno, quindi le più recenti teorie scientifiche affermano che le supernove di tipo Ia sono il risultato della fusione di due nane bianche. Due nane bianche situate nelle vicinanze sono un fenomeno abbastanza raro nello spazio. Tuttavia, tali oggetti si trovano nell’Universo. Molto spesso questi sono i resti di sistemi stellari binari, collegati gravitazionalmente tra loro.
Una nana bianca è un "residuo" di una stella checompletò il suo normale ciclo di vita, le reazioni termonucleari si fermarono e il guscio esterno si perse durante il processo di evoluzione. Cioè, in effetti, la nana bianca è il nucleo di un'ex stella, che in futuro potrà solo raffreddarsi.
Tuttavia, la nana bianca è un oggetto estremamentealta densità e gravità e può accumulare materia. Ciò si verifica principalmente nei sistemi binari, dove il secondo componente, inizialmente più leggero e quindi meno evoluto, si è avvicinato allo stadio della gigante rossa.
È importante tenere a mente che i doppi sistemi di Whitei nani nello spazio sono abbastanza rari. Di regola, ce ne sono solo pochi in mille sistemi stellari binari trovati. Il processo di fusione di due nane bianche prima dello scoppio di una supernova di tipo Ia è un processo piuttosto lungo, che in media richiede 60 milioni di anni.
Quali sono i bagliori e le esplosioni di tali supernove?
Un sistema binario costituito da una nana bianca euna stella normale, è la causa di una supernova di tipo Ia. Le stelle, legate dalle forze di attrazione gravitazionale, vengono gradualmente attratte l'una dall'altra. Non appena la materia dalla stella inizia a fluire verso la nana bianca, la sua massa inizia ad aumentare gradualmente. Non appena supera la soglia di Chandrasekhar di 1,38 masse solari, la temperatura del nucleo della nana bianca inizia a salire rapidamente fino a raggiungere la temperatura di combustione del carbonio.
Causato dal trabocco di materia da due stellele reazioni termonucleari sulla nana bianca sono la causa della sua ulteriore esplosione, che gli astronomi chiamano supernova di tipo Ia. Durante questa esplosione viene rilasciata un'enorme quantità di energia e luce. Se confrontiamo la luminosità di una supernova di tipo Ia con la luminosità della stella principale del sistema solare, possiamo concludere che una supernova emette una quantità di luce circa 10 mila volte superiore al nostro Sole.
Tutte le supernove di tipo Ia hanno lo stessoil meccanismo del focolaio. Inoltre, a causa dell'omogeneità della massa delle nane bianche, le supernove di tipo Ia hanno la stessa luminosità massima. Cioè, se prendiamo la brillantezza di due supernove di tipo Ia situate a una distanza equidistante dall'osservatore, la loro luminosità sarà la stessa.
Spettro della supernova di tipo Ia SN1998aq, un giorno dopo il massimo del flare
La vita della supernova di tipo Ia è giustamomento, lampo, esplosione. Tuttavia, a causa del fatto che la maggior parte di questi oggetti si trova a una distanza considerevole dal sistema solare, possiamo osservare a lungo un intenso flusso di luce proveniente da una stella del genere. Osserviamo sempre l'esplosione di una supernova di tipo Ia a posteriori: la stella che ha rilasciato questa luce non esiste più da molto tempo.
Quindi la sua osservazione è una specie di sguardo dentropassato. Ad esempio, ora i terrestri possono osservare la Nebulosa del Granchio, i resti di un'esplosione di supernova che è stata vista da astronomi arabi e cinesi il 4 luglio 1054. Il flash è stato visibile per 23 giorni ad occhio nudo, anche di giorno. Nel 1968, una pulsar PSR B0531 + 21 è stata scoperta al centro della nebulosa, che emette nei raggi X e radio, che è una stella di neutroni rimasta dopo un'esplosione di supernova, il suo diametro è di circa 25 km.
Come hanno visto gli scienziati l'esplosione?
La stella è stata scoperta utilizzando i telescopi,situati in Sud America e in Europa. Gli scienziati sono riusciti a determinare che la supernova ha fatto sì che il materiale cosmico che la circondava emettesse forti radiazioni: questo indica il decadimento radioattivo del nichel e la formazione di monossido di carbonio.
È stato un evento davvero unico e bizzarro e la nostra spiegazione è altrettanto interessante.
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Cosa è successo?
I ricercatori hanno analizzato i dati ottenuticon telescopi in Cile e Spagna. Si è scoperto che una supernova di tipo Ia (esplosione di una nana bianca) ha causato l'emissione di forti radiazioni da parte del materiale spaziale circostante, indicando il decadimento radioattivo del nichel e la formazione di monossido di carbonio. Ciò ha permesso agli esperti di supporre di aver osservato un'esplosione di una stella, che appartiene al ramo gigante asintotico (AGB), trasformarsi in una nebulosa planetaria.
Le stelle di questo tipo attraversano una sorta di ciclo vitale. Sono così potenti che esplodono per modellare l'evoluzione delle galassie e sono così luminosi che possiamo osservarli dalla Terra.
L'esplosione è stata causata dalla fusione del nucleo del gigante AGB euna nana bianca in orbita attorno ad esso. La stella centrale ha perso una quantità significativa di massa a causa dei venti stellari prima che la perdita di massa cessasse improvvisamente e si formasse un anello di materia stellare, spesso visibile nelle nebulose planetarie. L'onda d'urto della supernova si è scontrata con l'anello, provocando un lento aumento della luminosità.
Un'istantanea della nebulosa planetaria Blue Snow,realizzato dall'osservatorio della Florida State University. La supernova LSQ14fmg è esplosa in un sistema simile a questo, con una grande perdita di massa dalla stella centrale. Quando la perdita di massa si è interrotta improvvisamente, intorno alla stella si è formato un anello di materiale stellare / © Eric Hsiao
Gli scienziati suggeriscono di aver visto una stella scoppiare in questo modochiamato ramo gigante asintotico (AGB, il periodo di evoluzione stellare attraverso cui passano tutte le stelle di massa media e bassa alla fine del loro percorso vitale), trasformandosi in una nebulosa planetaria.
Cosa significa questo per la comunità scientifica?
Gli scienziati hanno ottenuto per la prima volta prove convincentiprova che una supernova di tipo Ia può esplodere in un sistema di stelle giganti sulla strada per diventare nebulose planetarie. Questo è un passo importante per comprendere l'origine di questo tipo di supernovae: fino ad ora gli scienziati ne sapevano poco, tranne che sono il risultato dell'esplosione di nane bianche.
Lo studio di questi oggetti aiuterà anche a migliorare la comprensione della natura della materia oscura, perché le supernove Ia sono uno strumento importante per studiarla.
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