Gli astronomi dell’Università di Warwick hanno individuato un rarissimo sistema binario compatto e di grande massa, situato a soli 150 anni luce dalla Terra… nel nostro giardino cosmico, insomma. Le due stelle che lo compongono sono in rotta di collisione e, secondo le previsioni, daranno origine a una supernova di tipo Ia: un’esplosione stellare che potrebbe diventare fino a dieci volte più luminosa della Luna nel cielo notturno.
Rappresentazione artistica di una coppia di stelle destinate a scontrarsi. Crediti: University of Warwick/ Mark Garlick
Le supernove di tipo Ia rappresentano una particolare categoria di esplosioni cosmiche, fondamentali per l’astrofisica moderna. Sono infatti utilizzate come “candele standard” per calcolare con precisione le distanze cosmiche, tra la Terra e le galassie. Questo tipo di supernova si verifica quando una nana bianca accumula massa oltre il limite critico, cedendo infine alla propria gravità e innescando un’esplosione termonucleare.
Da tempo la teoria prevede che la maggior parte delle supernove di tipo Ia abbia origine da sistemi binari formati da due nane bianche. In questi scenari, la nana bianca più massiccia sottrae gradualmente materia alla compagna, accumulando massa fino a superare un limite critico. Questo processo può innescare un’esplosione termonucleare che coinvolge una o entrambe le stelle, generando la spettacolare supernova.
La scoperta, pubblicata su Nature Astronomy, non solo ha permesso di individuare per la prima volta un sistema di questo tipo, ma ha anche rivelato l’esistenza di una coppia compatta di nane bianche sorprendentemente vicina, proprio nei dintorni del Sistema solare, all’interno della Via Lattea.
«Da anni si ipotizzava l’esistenza di un sistema binario di nane bianche, locale e massiccio, quindi quando ho individuato per la prima volta questo sistema con una massa totale così elevata, praticamente sulla soglia della nostra galassia, sono stato subito entusiasta», afferma James Munday della Warwick, primo autore dello studio.
«Con un team internazionale di astronomi, quattro dei quali all’Università di Warwick, abbiamo immediatamente osservato questo sistema con alcuni dei più grandi telescopi ottici del mondo per determinare esattamente la sua compattezza», continua Munday. «Quando ho scoperto che le due stelle erano separate da appena 1/60 della distanza tra la Terra e il Sole, ho capito subito che avevamo trovato il primo sistema binario di nane bianche destinato, senza alcun dubbio, a generare una supernova di tipo Ia entro una scala temporale paragonabile all’età dell’universo. Finalmente, come comunità scientifica, possiamo rendere conto con certezza di una piccola ma significativa frazione — qualche centesimo — del tasso di supernove di tipo Ia nella Via Lattea».
Animazione di un sistema binario di nane bianche che genera una supernova Ia. Crediti: University of Warwick
Il nuovo sistema appena scoperto è il più massiccio del suo tipo mai confermato, con una massa combinata di 1,56 volte quella del Sole. Con una massa così elevata, comunque vada, le stelle sono destinate a esplodere. Tuttavia, l’esplosione non avverrà prima di 23 miliardi di anni e, nonostante la vicinanza al Sistema solare, questa supernova non metterà in pericolo il nostro pianeta.
Al momento, le due nane bianche orbitano tranquillamente l’una attorno all’altra, con un periodo orbitale superiore a 14 ore. Nel corso di miliardi di anni, l’emissione di onde gravitazionali le farà avvicinare progressivamente, fino a quando, poco prima dell’esplosione come supernova, si muoveranno così velocemente da completare un’intera orbita in appena 30-40 secondi.
«Si tratta di una scoperta molto significativa. Trovare un sistema di questo tipo alle porte della nostra galassia è un’indicazione del fatto che devono essere relativamente comuni, altrimenti avremmo dovuto guardare molto più lontano, cercando in un volume più ampio della nostra galassia, per incontrarli», commenta Ingrid Pelisoli, dell’Università di Warwick. «La scoperta di questo sistema non è però la fine della storia: la nostra indagine alla ricerca di progenitori di supernove di tipo Ia è ancora in corso e ci aspettiamo altre entusiasmanti scoperte in futuro. A poco a poco, ci stiamo avvicinando alla soluzione del mistero dell’origine delle esplosioni di tipo Ia».
Durante l’evento di supernova, la massa verrà trasferita da una nana bianca all’altra, dando origine a un’esplosione rara e complessa, nota come detonazione quadrupla. La superficie della nana bianca che sta guadagnando massa sarà la prima a esplodere nel punto in cui il materiale si accumula, innescando poi l’esplosione del suo nucleo. Il materiale espulso si propagherà in tutte le direzioni, andando a colpire la seconda nana bianca e provocando a sua volta una terza e una quarta detonazione.
Le esplosioni distruggeranno completamente l’intero sistema, sprigionando un’energia miliardi di miliardi di miliardi di volte quella della più potente bomba nucleare mai costruita.
Tra miliardi di anni, questa supernova apparirà nel cielo notturno come un punto di luce estremamente brillante. Offuscherà persino alcuni degli oggetti celesti più luminosi, risultando fino a dieci volte più luminosa della Luna e 200mila volte più brillante di Giove.
Ma, come canta Guccini, noi non ci saremo.
Per saperne di più:
- Leggi su Nature Astronomy l’articolo “A super-Chandrasekhar mass type Ia supernova progenitor at 49 pc set to detonate in 23 Gyr” di James Munday, Ruediger Pakmor, Ingrid Pelisoli, David Jones, Snehalata Sahu, Pier-Emmanuel Tremblay, Abinaya Swaruba Rajamuthukumar, Gijs Nelemans, Mark Magee, Silvia Toonen, Antoine Bédard & Tim Cunningham