Immagine ripresa da Hubble della supernova Sn 2017ein; nel riquadro a sx, la stessa zona di cielo nel 2007. Crediti: Nasa, Esa, S. Van Dyk (Caltech),, W. Li (University of California)
Dietro ogni supernova di tipo Ic (si legge uno-ci) c’è una stella gigante, ma anche due. Questa, in estrema sintesi, la conclusione di due distinte ricerche che hanno identificato, per la prima volta, nelle immagini d’archivio del Telescopio spaziale Hubble la stella progenitrice di un evento di supernova di tipo Ic, ovvero l’esplosione dovuta al collasso del nucleo di una stella massiccia dopo aver perso praticamente tutto l’involucro esterno sia di idrogeno che di elio.
Nonostante le supernove di tipo Ic rappresentino circa un quinto di tutte quelle osservate, finora non era mai stata individuata una progenitrice credibile per questa classe. In altre parole, gli astronomi non avevano mai visto la fotografia di una stella esplosa in supernova Ic prima che questa esplodesse.
Con una massa almeno 30 volte superiore a quella del Sole, una tale stella avrebbe dovuto essere abbastanza facile da trovare nelle immagini d’archivio, in quanto grande e luminosa, anche se distante, giacché nella Via Lattea non abbiamo più visto supernove dal 1604.
Finalmente, nel 2017, la fortuna ha sorriso ai ricercatori. Nelle immagini realizzate nel 2007 da Hubble di Ngc 3938, una bellissima galassia a spirale situato a circa 65 milioni di anni luce in direzione dell’Orsa Maggiore, due gruppi di ricerca hanno probabilmente rintracciato la stella che avrebbe poi concluso la sua vita come supernova di tipo Ic, catalogata come Sn 2017ein e apparsa vicino al centro di Ngc 3938 appunto nel maggio 2017.
L’analisi dei colori della stella, per ora definita “candidata” in attesa di ulteriori conferme, mostra che essa è estremamente calda e blu, lasciando spazio a due ipotesi sulla sua identità su cui concordano entrambi i gruppi di ricerca.
Rappresentazione artistica di una stella supergigante blu come quella che ha dato origine alla supernova di tipo Ic denominata Sn 2017ein, vista esplodere nel maggio 2017. Crediti: Nasa, Esa, J. Olmsted (Stsci)
La progenitrice sarebbe stata una singola stella con una massa compresa tra 45 e 55 volte quella del Sole, oppure avrebbe potuto essere un sistema stellare binario con una componente tra 60 e 80 masse solari e l’altra di circa 48 masse solari.
In quest’ultimo scenario le stelle orbiterebbero molto da vicino, interagendo fra loro. I ricercatori ritengono che la stella più massiccia sia stata spogliata degli strati esterni di idrogeno ed elio dalla vicina compagna, mantenendo comunque una massa sufficiente per dare origine a una supernova di tipo Ic.
«Trovare un progenitore realistico di una supernova Ic è un grande premio per chi studia queste cose: per la prima volta ora abbiamo un oggetto candidato chiaramente rilevato», commenta Schuyler Van Dyk del California Institute of Technology di Pasadena, Usa, primo autore dello studio apparso lo scorso mese di giugno su The Astrophysical Journal, a cui hanno partecipato anche Michele Cignoni dell’Infn e Università di Pisa e l’italiana Angela Adamo dell’Università di Stoccolma (Svezia).
«Siamo stati favoriti dal fatto che la supernova fosse nelle vicinanze e molto luminosa, circa 5-10 volte più luminosa di altre supernove di tipo Ic, il che ha probabilmente reso più facile trovare il progenitore», aggiunge Charles Kilpatrick dell’Università della California, Usa, leader del gruppo che ha pubblicato poche settimane fa il secondo studio – le cui conclusioni sono consistenti con quello precedente – su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
«Gli astronomi hanno osservato molte supernove di tipo Ic, ma sono tutte troppo lontane perché Hubble possa risolverle. Avevamo bisogno di una di queste brillanti stelle massicce in una galassia vicina per saltarne fuori», conclude Kilpatrick.
Gli autori dei nuovi studi sottolineano che non saranno in grado di confermare l’identità della stella progenitrice fino a quando la supernova svanirà del tutto, in un tempo stimato di circa due anni. I ricercatori sperano di utilizzare ancora Hubble – o, ancor meglio, il futuro James Webb Space Telescope – per vedere se la sorgente candidata sia scomparsa del tutto oppure abbia solo, seppur significativamente, calato d’intensità.
Per saperne di più:
- Leggi l’anteprima dell’articolo pubblicato su The Astrophysical Journal “SN 2017ein and the Possible First Identification of a Type Ic Supernova Progenitor”, di Schuyler D. Van Dyk, WeiKang Zheng, Thomas G. Brink, Alexei V. Filippenko, Dan Milisavljevic, Jennifer E. Andrews, Nathan Smith, Michele Cignoni, Ori D. Fox, Patrick L. Kelly, Angela Adamo, Sameen Yunus, Keto Zhang, Sahana Kumar
- Leggi su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society l’articolo “A potential progenitor for the Type Ic supernova 2017ein”, di Charles D Kilpatrick, Tyler Takaro, Ryan J Foley, Camille N Leibler, Yen-Chen Pan, Randall D Campbell, Wynn V Jacobson-Galan, Hilton A Lewis, James E Lyke, Claire E Max, Sophia A Medallon, Armin Rest