Immagine radio di Sn 1987A a 44 GHz. Crediti: G. Zanardo aet al., ApJ, 2018
Certamente il resto di supernova che più ci ha insegnato su questi oggetti e gli eventi da cui si formano è Sn 1987A. Generato da una supernova esplosa nella Grande Nube di Magellano la notte del 23 febbraio 1987, è l’unico caso in cui abbiamo osservazioni della stella progenitrice, dell’esplosione di supernova, e in cui l’evoluzione del resto di supernova è seguito costantemente da telescopi di vario tipo. Sn 1987A ha permesso di comprendere meglio come la struttura e le proprietà dei resti di supernova si legano alla natura della stella progenitrice, al suo campo magnetico e al suo ambiente circumstellare, e di studiare il ruolo delle supernova nella produzione di polveri e quello dei resti di supernova nell’accelerazione di particelle relativistiche.
Osservazioni alle onde radio ottenute con l’Australia Telescope Compact Array (Atca) e pubblicate nel 2018 hanno permesso di misurare per la prima volta in Sn 1987A la polarizzazione (ossia la direzione di oscillazione delle onde elettromagnetiche) delle onde radio. Si tratta di un’informazione parecchio importante, in quanto permette di studiare la direzione e la topologia del campo magnetico nel resto di supernova, e di legarlo alla configurazione del campo magnetico attorno alla stella progenitrice prima dell’esplosione.
La sintesi di queste osservazioni, quindi, permette di aggiungere un altro importante tassello nella comprensione del sistema da cui è generata l’esplosione. A questo scopo, è però necessario confrontare le osservazioni con modelli del resto di supernova. In uno studio pubblicato il mese scorso su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, guidato da Oleh Petruk dell’Inaf di Palermo, le osservazioni compiute con Atca sono confrontate con un modello idrodinamico di Sn 1987A realizzato da astronomi dell’Osservatorio di Palermo, e che si è già dimostrato valido nel riprodurre le proprietà dell’emissione di onde radio e ai raggi X del resto di supernova.
Oleh Petruk, ricercatore all’Inaf di Palermo e primo autore dello studio pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Crediti: Inaf
«È impressionante che Sn 1987A sia l’unica supernova esplosa vicino a noi nei quattro secoli dopo l’invenzione del telescopio», dice Petruk a Media Inaf. «E di fatto la sua vicinanza ha offerto agli astronomi la possibilità di osservare nei dettagli il resto di questa supernova. In altre parole, non lo vediamo solamente come un punto nel cielo, ma possiamo ottenere immagini dettagliate e studiare la distribuzione di luminosità lungo la sua superficie. Queste informazioni sono cruciali per studiare la struttura di questo oggetto. In più, Sn 1987A è osservato periodicamente ogni anno, e questo ci dà la possibilità di studiare l’evoluzione temporale delle sue varie strutture. Nel nostro lavoro, abbiamo dimostrato che, accoppiando i risultati di modelli numerici con osservazioni dettagliate di polarizzazione, siamo capaci di ricostruire la struttura del campo magnetico attorno alla stella prima che esplodesse».
Da questo approccio, risulta che per riprodurre le osservazioni Atca sia necessario introdurre un campo magnetico preferenzialmente radiale. Questo è possibile se il campo magnetico pre-esplosione poteva essere descritto come una spirale di Parker (che descrive la morfologia del campo magnetico solare a grandi distanze dal Sole, “trascinato” dalla rotazione della nostra stella formando una struttura a spirale) con una componente tangenziale particolarmente debole.
Questa conclusione ha permesso agli autori dello studio di porre dei limiti su alcune proprietà della stella progenitrice, in particolare il fatto che la sua velocità di rotazione dovesse essere bassa durante la sua fase di supergigante rossa (quando gran parte del materiale che forma il mezzo circumstellare è stato espulso) e che il suo vento fosse emesso con una velocità di circa 3200 km/s.
Per saperne di più:
- Leggi su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society l’articolo “Polarized radio emission unveils the structure of the pre-supernova circumstellar magnetic field and the radio emission in SN1987A”, di O. Petruk, V. Beshley, S. Orlando, F. Bocchino, M. Miceli, S. Nagataki, M. Ono, S. Loru, A. Pellizzoni ed E. Egron