La maggior parte delle persone incontra i raggi X durante le visite mediche, dove vengono utilizzati per creare immagini delle ossa o diagnosticare le condizioni polmonari. Questi raggi X sono generati da sorgenti artificiali. Tuttavia, non tutti sanno che anche gli oggetti celesti possono emettere radiazioni X. «Alcuni fenomeni cosmici producono naturalmente raggi X», spiega Przemek Mróz, primo autore di uno studio pubblicato questo mese su The Astrophysical Journal Letters che presenta una nuova tipologia di queste sorgenti. «Per esempio, i raggi X possono essere prodotti da gas caldo che cade verso oggetti compatti come nane bianche, stelle di neutroni o buchi neri. I raggi X possono anche essere generati dalla decelerazione di particelle cariche, come gli elettroni».
Impressione artistica di un’esplosione di una nova classica. Crediti: Krzysztof Ulaczyk / Osservatorio astronomico dell’Università di Varsavia.
I ricercatori hanno identificato un gruppo di 29 oggetti insoliti nelle Nubi di Magellano, le due galassie a noi vicine, satelliti della Via Lattea. Questi oggetti hanno mostrato un comportamento inaspettato, manifestando outburst di lunga durata (in genere alcuni mesi), durante i quali la loro luminosità è aumentata da 10 a 20 volte. Mentre alcuni di questi oggetti mostravano outburst ricorrenti ogni pochi anni, altri si sono accesi solo una volta durante il periodo di osservazione.
Il team ha scoperto questi oggetti analizzando oltre vent’anni di dati raccolti dall’Optical Gravitational Lensing Experiment (Ogle), un progetto guidato da astronomi dell’Università di Varsavia. In particolare, uno degli oggetti individuati, chiamato Ogle-mNova-11, ha iniziato un outburst nel novembre 2023. «Abbiamo osservato questa stella con il Southern African Large Telescope (Salt), uno dei più grandi telescopi del mondo», spiega Mróz. «Il suo spettro ottico ha rivelato firme di atomi ionizzati di elio, carbonio e azoto, che indicano temperature estremamente elevate».
La stella è stata osservata anche dal Neil Gehrels Swift Observatory, che ha rilevato raggi X corrispondenti a una temperatura di 600mila gradi Celsius. Considerando la sua distanza di oltre 160mila anni luce, la luminosità di Ogle-mNova-11 risulta essere più di cento volte superiore a quella del Sole.
Le insolite proprietà dell’oggetto ricordano un altro sistema, chiamato Asassn-16oh, scoperto nel 2016 dall’All Sky Automated Survey for SuperNovae. «Crediamo che Ogle-mNova-11, Asassn-16oh e gli altri 27 oggetti formino una nuova classe di sorgenti transitorie a raggi X», dice Mróz. «Le abbiamo chiamate millinove, poiché il loro picco di luminosità è circa mille volte inferiore a quello delle nove classiche».
Si ritiene che le millinove siano sistemi stellari binari costituiti da due oggetti che orbitano l’uno intorno all’altro con un periodo di pochi giorni. Una nana bianca orbita attorno a una stella subgigante che ha esaurito l’idrogeno nel suo nucleo e si è espansa. La vicinanza tra le due stelle permette al materiale di fluire dalla subgigante alla nana bianca.
La sorgente dei raggi X rimane un mistero, ma gli scienziati hanno proposto due possibili spiegazioni. Secondo uno scenario, i raggi X potrebbero essere prodotti quando il materiale della subgigante cade sulla superficie della nana bianca, rilasciando energia. In alternativa, potrebbero derivare da un runaway termonucleare sulla superficie della nana bianca: quando il materiale si accumula sulla nana bianca, l’idrogeno si incendia, provocando un’esplosione termonucleare, non abbastanza violenta da espellere materiale.
Se quest’ultima ipotesi fosse corretta, le millinove potrebbero svolgere un ruolo cruciale nell’astrofisica. Quando una nana bianca cresce di massa, può raggiungere una soglia critica (circa 1,4 masse solari) ed esplodere come supernova di tipo Ia. Gli astronomi usano le supernove di tipo Ia come candele standard per misurare le distanze cosmiche. In particolare, le osservazioni delle supernove di tipo Ia hanno portato alla scoperta dell’accelerazione dell’espansione dell’universo, scoperta che è valsa il premio Nobel per la fisica 2011. Tuttavia, i progenitori delle supernove di tipo Ia rimangono sconosciuti.
Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal Letters l’articolo “Millinovae: A New Class of Transient Supersoft X-Ray Sources without a Classical Nova Eruption” di Przemek Mróz, Krzysztof Król, Hélène Szegedi, Philip Charles, Kim L. Page, Andrzej Udalski, David A. H. Buckley, Gulab Dewangan, Pieter Meintjes, Michał K. Szymański, Igor Soszyński, Paweł Pietrukowicz, Szymon Kozłowski, Radosław Poleski, Jan Skowron, Krzysztof Ulaczyk, Mariusz Gromadzki, Krzysztof Rybicki, Patryk Iwanek, Marcin Wrona e Mateusz J. Mróz