Credit: X-ray: NASA/CXC/NCSU/M.Burkey et al.; optical: DSS
A partire dagli anni ’60 lo studio delle Supernovae (SNe) iniziato da Leonida Rosino nell’Osservatorio di Padova/Asiago è diventato uno dei fiori all’occhiello dell’Astrofisica Italiana. Dopo il meeting di Padova, tenuto lo scorso Aprile (e impreziosito dalla partecipazione di Brian Schmidt, Nobel per la Fisica nel 2011) la collaborazione internazionale per lo studio delle SNe PESSTO (Public ESO Spectroscopic Survey of Transient Objects) si è riunita presso l’Osservatorio Astronomico di Capodimonte a Napoli. PESSTO è una delle due survey pubbliche dell’ESO in corso. Ha avuto inizio nell’aprile 2012 e durerà fino al 2017 con lo scopo di studiare in dettaglio l’evoluzione spettroscopica delle SNe, in particolare dei cosi detti eventi “ rari” e “peculiari”.
L’assidua cadenza temporale delle osservazioni e la costante applicazione degli osservatori impegnati per lunghi turni osservativi in Cile, ha permesso di scoprire nuovi transienti anche subito dopo l’esplosione. Grazie alla macchina organizzativa di PESSTO siamo in grado di rendere disponibili alla comunità gli spettri di classificazione entro 12 ore dalla fine della notte cilena. I dati raw sono immediatamente disponibili nell’archivio ESO mentre gli spettri utilizzati per la classificazione vengono raccolti in database dedicati e pubblicamente accessibili dopo poche ore.
PESSTO ha selezionato 33 di questi transienti per studiarne in dettaglio l’evoluzione spettroscopica e fotometrica non solo a NTT ma anche a VLT, il Liverpool Telescope , il William Herschel Telescope e il telescopio Copernico di Asiago.
Fino ad ora sono stati pubblicati una decina di articoli basati sui dati raccolti da PESSTO soprattutto inerenti lo studio di SNe esplose in galassie vicine per cui è stato possibile osservare il progenitore su immagini dell’archivio dell Hubble Space telescope. Particolare attenzione è stata data ad uno degli argomenti più “hot” del momento: studiare la misteriosa natura delle SNe sub- e super-luminose. Tra quest’ultime fa spicco la SN 2009ip. Scoperta nel 2009 in NGC7259 grazie ad una potente eruzione venne classificata inizialmente (ed erroneamente) come SN. La “quasi” Supernova del 2009 ha successivamene mostrato altri piccoli episodi eruttivi, ed è stata quindi classificata, non senza qualche controversia, come una potente eruzione di una stella molto massiccia in fase di Luminous Blue Variable. In realtà nell’agosto e settembre 2012, SN 2009ip ha sorpreso tutti. La stella si è resa protagonista di due nuovi eventi spettacolari: un improvviso fenomeno eruttivo seguito da un’impressionante incremento della luminosità che è stato interpretato come l’esplosione di Supernova vera e propria o, alternativamente, il risultato della violenta collisione tra il materiale espulso nel primo episodio eruttivo del 2012 con la nebulosa di gas che circonda la stella. Se è vera la prima ipotesi, questa è la prima volta che una stella è osservata per anni nella sua evoluzione verso l’esplosione come SN.
Il team di PESSTO ha studiato in dettaglio anche quattro SNe super-luminose che hanno caratteristiche spettrofotometriche molto particolari. Come spesso capita di fronte a un fenomeno nuovo, le domande superano le risposte. Per esempio, non è ancora chiara quale sia l’origine della eccezionale luminosità di questo eventi. I meccanismi canonici con i quali normalmente spieghiamo le luminosità osservate in SNe la cui esplosione è innescata dal collasso gravitazionale del “nucleo”, (cioè il decadimento radioattivo del Nichel in Cobalto in Ferro) non sembrano funzionare. Quindi non si può escludere che nuovi fenomeni, come lo spin-down di un magnetar o l’impatto tra l’ejecta della SN e un inviluppo molto denso di materiale espulso dalla stella durante la sua evoluzione, fino ad ora frutto di calcoli teorici, abbiano trovato una conferma sperimentale. Cosi come non è chiaro se da questo nuovo genere di esplosioni stellari rimanga come residuo dell’esplosione, una stella di Neutroni piuttosto che un Buco Nero.
I membri di PESSTO sono circa 120 astronomi che lavorano nei maggiori centri internazionali, coordinati da Steve Smartt della Queen University di Belfast.
Tra questi spicca la numerosissima pattuglia di ricercatori dell’ INAF provenienti dall’Osservatorio Astronomico di Padova, di Trieste e di Capodimonte. PEESTO utilizza per 10 notti al mese il New Technology Telescope (NTT) con gli strumenti EFOSC2 (per l’ottico) and SOFI (per l’infrarosso) e durante il primo anno di attività ha classificato 263 transienti, scoperti da diverse surveys come La Silla QUEST, SkyMapper, Catalina Sky Survey, OGLE IV, CHASE, Pan-STARRS1 e anche da astrofili.
Gli Istituti coinvolti:
Queen’s University Belfast, Australian National University, Andrés Bello University – Chile, ESO, IEEC – Barcelona, INAF – Osservatorio astronomico di Padova, INAF – Osservatorio astronomico di Capodimonte, INAF – Osservatorio astronomico di Trieste, IoA – Cambridge, Institute d’Astrophysique – Paris, LBNL, Liverpool John Moores University, LPNHE – Paris, Max Planck Inst. for Astrophysics, Pontifical Catholic University of Chile, Stockholm University, University of Southampton, University of Turku, Weizmann Institute of Science, Yale University