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Migliaia di anni dopo l'esplosione di una supernova è ancora possibile
osservare la traccia energetica diretta di quell'evento. Lo hanno scoperto e
confermato astronomi giapponesi di vari istituti, sulla base dei dati
raccolti attraverso il telescopio spaziale per raggi X Suzaku, lanciato
nel 2005 e frutto della collaborazione fra
Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) e
NASA.
I residui di supernova oggetto dello studio sono IC 443 (meglio noto
come Nebulosa Medusa), visibile nella costellazione dei Gemelli, lontano
5000 anni luce e vecchio di 4000 anni (per noi, ovviamente!) e il meno
noto W49B, situato nell'Aquila a 35mila anni luce di distanza.
Analizzando la luce in banda X attraverso l'X-ray Imaging Spectrometers
di Suzaku sono stati rilevati due gruppi di segnali, uno atteso e
l'altro no. Quello atteso è la componente di fotoni X che si genera per
deviazione di elettroni liberi da parte di nuclei atomici più o meno
ionizzati; in sintesi, l'esplosione stellare scaglia tutto attorno
nuclei atomici ed elettroni ad altissima energia, che interagiscono
sempre meno frequentemente via via che il residuo si espande; quando lo
fanno l'elettrone può perdere energia liberando il fotone X. Gli
elettroni in questione possiedono energie corrispondenti a temperature
dell'ordine dei 7 milioni di gradi e i fotoni X che generano hanno una
ben precisa posizione nello spettro elettromagnetico.
Ma Suzaku ha registrato anche un'altra componente nel segnale X, assai
più energetica, corrispondente a temperature comprese fra 17 e 30
milioni di gradi, totalmente irraggiungibili in periodi post-esplosione
per semplice interazione fra componenti atomiche. Da dove proviene
dunque cotanta energia? La risposta è davvero intrigante...
Una stella massiccia, prima di esplodere come supernova, perde a lungo
materia attraverso il vento stellare, e la materia persa va ad
accrescere una sorta di bozzolo il lenta espansione. Quando poi la
stella esplode, la materia eiettata travolge il bozzolo, elevandone per
compressione la temperatura fino a valori dell'ordine dei 50 milioni di
gradi e anche più. In condizioni così estreme molti atomi vengono completamente
ionizzati (perdono tutti gli elettroni).
Presto l'onda d'urto dell'esplosione dissolve il bozzolo e la densità
media dell'ambiente scema fino a un solo atomo per centimetro cubico. Le
collisioni fra particelle diventano dunque sempre più rare, e ad un
nucleo atomico possono servire anche migliaia di anni prima di riacquisire
gli elettroni. Ogni volta che ciò avviene, ossia ogni volta che degli
elettroni si inseriscono in determinati livelli energetici attorno a
determinati nuclei atomici, vengono emessi fotoni X di ben determinate
energie, e fra queste Suzaku ha riconosciuto quelle del silicio, dello
zolfo e del ferro.
Ciò significa che, paradossalmente, ancora oggi stiamo osservando gli
ultimi residui del lampo di quelle lontane supernovae.
Resta ora da stabilire se il fenomeno riscontrato è tipico di tutti o
quasi i residui di supernova.
Nella foto vediamo W49B: i colori rosso e verde rappresentano la luce
infrarossa, il blu la luce X. |
