La Supernova di Keplero fu insolitamente potente

Le analisi di un’immagine ottenuta dal telescopio a raggi X Chandra della Nasa hanno determinato che l’esplosione stellare che ha creato il residuo della supernova di Keplero è del tipo che gli astronomi chiamano supernova di ‘tipo Ia’. Ma ora un gruppo di astronomi americani ha dimostrato che questa supernova è stata insolitamente potente.

Nel 1604, apparve una nuova stella nel cielo notturno che fu molto più luminosa di Giove e si abbassò dopo qualche settimana. Questo evento è stato testimoniato dagli osservatori del cielo compresi il famoso astronomo Giovanni Keplero. Secoli più tardi, i detriti arrivati da questa stella esplosa erano conosciuti come il residuo della supernova di Keplero.

Gli astronomi hanno studiato per anni il residuo della supernova di Keplero cercando di determinare esattamente cosa fosse successo quando la stella è esplosa per creare la supernova. Le analisi suggeriscono che non solo l’esplosione della supernova è stata molto energetica, ma anche che potrebbe essere accaduta ad una distanza maggiore di quanto si pensasse finora.

Un’immagine ottenuta dai dati che sono stati raccolti dal telescopio a raggi X Chandra della Nasa durante più di 8 giorni nel periodo di osservazione, mostra i raggi X in cinque colori dalle più basse alle più alte energie: rosso, giallo, verde, blu e il color porpora. Poi, questi raggi X sono stati combinati con un’immagine ottica scattata dal Digitized Sky Survey, mostrando le stelle sullo sfondo.

Le analisi precedenti di questa immagine di Chandra hanno determinato che l’esplosione stellare che ha creato il residuo della supernova di Keplero è proprio quella che gli astronomi chiamano la supernova di “tipo Ia”. Le supernove di questa classe di si generano quando una nana bianca ottiene la massa necessaria risucchiando il gas dalla stella compagna o fondendosi con un’altra nana bianca fino a quando non diventa instabile e viene distrutta da un’esplosione termonucleare.

A differenza delle altre supernove di ‘tipo Ia’ ben conosciute e dei loro residui, il campo di detriti della supernova di Keplero è modellato fortemente da ciò con cui si scontra. Più specificamente, la maggior parte dei residui delle supernove di tipo Ia è molto simmetrica, mentre il residuo di Keplero è asimmetrico con un arco luminoso delle emissioni di raggi X nella sua regione settentrionale, indicando una palla in espansione dei detriti prodotta dall’esplosione della supernova che sta gettando le particelle di gas e polvere intorno alla stella appena morta.

L’arco luminoso di raggi X potrebbe essere spiegato in due modi. Nel primo modello, la stella pre-supernova e la sua compagna stavano muovendosi attraverso  il gas interstellare e poi hanno perduto la massa ad un ritmo significativo attraverso il vento creando un’onda d’urto di prua simile a quella creata da una barca che si muove attraverso l’acqua.

Un’altra possibilità è che l’arco di raggi X sia stato provocato dai detriti della supernova in espansione dentro una nube interstellare di densità gradualmente crescente.
Il modello di vento e di onda d’urto di prua descrive che il residuo della supernova di Keplero si trova ad una distanza di più di 23.000 anni luce.

Nella seconda alternativa, il gas in cui il residuo si espande ha densità superiore alla media, e la distanza del residuo dalla Terra è tra circa 16.000 e 20.000 anni luce. Entrambe le alternative danno le distanze più grandi rispetto al valore di 13.000 anni luce comunemente utilizzato. In entrambi i modelli, lo spettro dei raggi X – cioè, la quantità di raggi X prodotti a diverse energie – rivela la presenza di una grande quantità di ferro ed indica un’esplosione più energica rispetto all’energia media prevista per la supernova di tipo Ia.

Precedentemente, l’evidenza per una supernova di tipo Ia insolitamente potente è stata osservata in un altro residuo dal telescopio Chandra e da un telescopio ottico. Questi risultati sono stati verficati indipendentemente da ulteriori osservazioni della luce emessa dall’esplosione della supernova originale che è rimbalzata contro il gas della nube, un fenomeno soprannominato “gli echi di luce”. Il secondo residuo si trova nella Grande Nube di Magellano, una piccola galassia ad una distanza di circa 16,000 anni luce dalla Terra.
Il risultato dello studio sul residuo della supernova di Keplero è stato pubblicato sulla rivista Astrophysical Journal.