Un Nuovo Modello Per Spiegare Le Supernove di Tipo Ia

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Nel blockbuster Hollywoodiano "Speed", una bomba viene piazzata su un bus e appena questo rallenta sotto una certa velocità, la bomba esplode. La premessa di base, se rallenti esplodi, è ottima per un film d'azione spettacolare ma a quanto pare ha un spaventoso equivalente cosmico. Un gruppo di ricercatori ha mostrato come alcune vecchie stelle potrebbero essere tenute insieme soltanto per via delle loro rapide rotazioni, ed il giorno in cui rallenteranno, esploderanno come supernove. Migliaia di queste "bombe a orologeria" potrebbero essere sparse per la nostra Galassia.

"Non abbiamo scoperto ancora una di queste "stelle bomba" nella Via Lattea, ma questa nuova ricerca suggerisce che abbiamo sempre cercato i segni sbagliati. Il nostro lavoro mostra un nuovo modo per cercare i precursori delle supernovae" ha spiegato Rosanne Di Stefano, astrofisica del Centro per l'Astrofisica del Harvard-Smithsonian (CfA).

Il particolare tipo di esplosione stellare studiata dalla Di Stefano ed i suoi colleghi è una supernova di Tipo Ia. Questa avviene quando una vecchia stella compatta conosciuta come nana bianca si destabilizza.

Una nana bianca è il resto di una stella che ha cessato i suoi processi di fusione nucleare ed è collassata su se stessa. Questi corpi possono pesare fino a 1.4 masse solari (questo limite di massa è conosciuto come massa di Chandrasekhar), ma hanno una dimensione simile a quella della Terra, e questo fa si che siano estremamente compatte e dense. Se per qualche ragione però il peso della stella dovesse aumentare e andare oltre il limite di 1.4 masse solare, la forza di gravità sarebbe più forte delle forze che tengono insieme la nana bianca, e questa collasserebbe nuovamente, scatenando anche una reazione di fusione nucleare che provoca un incredibile esplosione; una supernova Ia.

Ci sono due possibili modi in cui una nana bianca può eccedere il limite dato dalla massa di Chandrasekhar ed esplodere come Supernova di Tipo Ia. Può rubare materiale da una stella vicina, o due nane bianche possono entrare in collisione. La maggior parte degli astronomi pensano sia più probabile il primo scenario come spiegazione di questo fenomeno. Ma dovremmo poter vedere alcuni particolari segni se questa teoria è corretta, e per la maggiora parte delle supernove Ia, non vediamo questi segni.

Per esempio, dovremmo rilevare piccole quantità di idrogeno ed elio vicino all'esplosione, ma non si trovano. Il gas dovrebbe provenire dalla materia che non è accresciuta sulla nana bianca, o dalla distruzione della stella compagna durante l'esplosione. Gli astronomi hanno anche cercato per trovare segni della stella compagna dopo che la luce della supernova è diminuita, ma senza successo.

Di Stefano ed i suoi colleghi suggeriscono che la rotazione delle nane bianche potrebbe risolvere questo mistero. Un processo spin-up/spin-down introdurrebbe un lungo ritardo tra il tempo dell'accrescimento e l'esplosione. Man mano che una nana bianca accumula massa, accumula anche momento angolare, che fa si che aumenti la velocità della sua rotazione. Se la nana bianca ruota abbastanza velocemente, la sua stessa rotazione può aiutare a tenerla insieme, permettendole di attraversare la barriera da 1.4 masse solari, diventando una rarissima stella di massa super-Chandrasekhar.

Una volta che l'accrescimento si ferma però, la nana bianca inizia a rallentare la sua rotazione. Eventualmente questa non sarà più abbastanza da poter resistere alla gravità, portando ad una supernova di Tipo Ia.

"Il nostro lavoro è nuovo perché mostriamo che la rotazione della nana bianca ha conseguenze molto importanti. Gli astronomi quindi devono prendere seriamente il momento angolare dell'accrescimento delle nane bianche, anche se è una scienza molto difficile." ha spiegato la Di Stefano.

Il processo di spin-down potrebbe produrre un rallentamento che dura anche fino a 1 miliardo di anni tra la fine dell'accrescimento e l'esplosione a supernova. Questo potrebbe permettere alla stella compagna di invecchiare ed evolversi in una seconda nana bianca, e qualsiasi materiale nelle vicinanze finirebbe per dissiparsi. Questo spiega perché non abbiamo trovato i segni che cercavamo.

Nella nostra Galassia, gli scienziati stimano che ci sono tre Supernove di Tipo Ia ogni 1000 anni. Se una tipica nana bianca con massa Super Chandrasekhar impiega milioni di anni per rallentare ed esplodere, i calcoli suggeriscono che dovrebbero esserci dozzine di sistemi pre-esplosivi entro qualche migliaio di anni luce dalla Terra.

http://www.link2universe.net/2011-09...ve-di-tipo-ia/