Modello di nova. Crediti: Inaf-Osservatorio astronomico di Palermo/S.Orlando, Nasa/Cxc/M.Weiss
Per osservarla c’è voluta moltissima pazienza. Per comprenderla a fondo, però, è stato necessario anche un modello tridimensionale in grado di riprodurne al computer i processi idrodinamici. Stiamo parlando della nova – un’esplosione termonucleare di potenza pari a 10 miliardi di miliardi di bombe all’idrogeno – originata nel 2014 dal sistema binario V745 Sco, a 25mila anni luce da noi, in direzione dello Scorpione. Un’esplosione preceduta da almeno altre due registrate nello stesso sistema, la prima nel 1937 e la seconda nel 1989, e osservata l’ultima volta – tre anni fa, appunto – da numerosi telescopi a terra e spaziali, fra i quali l’osservatorio per raggi X Chandra della Nasa. Ma è stato solo grazie al modello 3D messo a punto da Salvatore Orlando, ricercatore all’Osservatorio astronomico dell’Inaf di Palermo, che gli astrofisici sono riusciti a mettere in fila i dati raccolti nel 2014 e a comprendere in dettaglio cos’è avvenuto durante e dopo l’esplosione.
V745 Sco, dicevamo. Un sistema formato a una gigante rossa e una nana bianca in orbita stretta l’una attorno all’altra: così stretta che gli strati più esterni della gigante rossa le vengono strappati via dall’intensa forza gravitazionale della nana bianca. Questa materia precipita gradualmente sulla superficie della nana bianca. Nel corso del tempo, sulla nana bianca finisce per accumularsi una quantità di materia sufficiente a scatenare un’esplosione termonucleare colossale, provocando uno spaventoso brillamento del sistema binario detto, appunto, “nova”. Ed è in occasione della nova del 2014 che, analizzando gli spettri in banda X di Chandra, gli scienziati hanno visto come la maggior parte della materia espulsa dall’esplosione si stava dirigendo verso di noi. Una dinamica che solo grazie al modello di Orlando e colleghi ha trovato una spiegazione.
«Si pensa che questa classe di oggetti», spiega Orlando a Media Inaf, riferendosi ai sistemi binari con una gigante rossa e una nana bianca come V745 Sco, “possa essere la progenitrice di supernove di tipo Ia. La cosa interessante da confrontare è, dunque, la quantità di materiale che viene espulso durante le nove rispetto alla quantità di materiale che va ad accrescere sulla nana bianca. Se quest’ultimo prevale, la massa della nana bianca continua ad accrescere fino a raggiungere, a un certo punto, le condizioni che possono portare all’esplosione di una supernova di tipo Ia».
«Grazie al nostro modello 3D», continua Orlando, «si è potuto comprendere che il motivo per cui le righe spettrali sono fortemente peakate, ovvero più “strette” di quanto atteso, è dovuto al fatto che l’onda d’urto non è assolutamente a simmetria sferica. La presenza del materiale denso sul piano equatoriale, che è un elemento critico in questo tipo di oggetti, fa sì che l’emissione abbia origine prevalentemente da questo materiale che viene investito dall’onda d’urto, quindi la sorgente X in realtà non è una sfera che emette in X, ma è piuttosto un anello, molto luminoso in X, che si espande sul piano equatoriale».
«Per quel che riguarda lo spostamento sistematico verso il blu», conclude Orlando, riferendosi al blueshift osservato con Chandra, «questo è dovuto al fatto che c’è materiale molto denso, lo stesso espulso durante l’esplosione, che va prevalentemente ad assorbire l’emissione X proveniente dal materiale che è in allontanamento da noi. Quindi in realtà noi vediamo meglio la parte di materiale che si avvicina a noi, piuttosto che quella in allontanamento. E questo fa sì che, alla fine, l’emissione della riga sia sistematicamente spostata verso il blu».
Per saperne di più:
- Leggi su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society l’articolo “Origin of asymmetries in X-ray emission lines from the blast wave of the 2014 outburst of nova V745 Sco”, di S. Orlando, J. J. Drake e M. Miceli
Guarda il servizio di MediaInaf Tv con intervista a Salvatore Orlando: