Due gruppi di astronomi hanno scoperto prove dirette che quando una stella esplode in supernova, lascia dietro di sé una stella di neutroni o un buco nero. Questi sono oggetti estremamente densi; un cucchiaino di materiale di una stella di neutroni ha il peso di una montagna e nulla può sfuggire a un buco nero. Da molto tempo si sa che la formazione di questi oggetti è collegata alle supernovae, ma questa è la prima volta che si osservano prove dirette che collegano le esplosioni drammatiche e gli oggetti estremi.
Le supernovae sono molto luminose e gli oggetti che si formano sono piccoli, più piccoli di una città. La loro natura viene spesso studiata molto tempo dopo che la supernova si è affievolita. Quindi, sebbene abbiamo trovato buchi neri e stelle di neutroni dove un tempo c’erano le supernovae e abbiamo osservato molte supernovae poco dopo che sono accadute, gli esseri umani non avevano ancora visto questo collegamento diretto.
Nel maggio 2022, l’astronomo amatoriale sudafricano Berto Monard ha scoperto la supernova SN 2022jli. La sua luce proveniva da una galassia a spirale NGC 157, distante 75 milioni di anni luce. Due gruppi hanno immediatamente iniziato a studiare l’evento e hanno riferito che mentre la luminosità della supernova iniziava a diminuire, come previsto, mostrava un brillamento e un affievolimento periodico di 12 giorni. Qualcosa di molto unico.
“Nei dati di SN 2022jli vediamo una sequenza ripetitiva di brillamenti e affievolimenti. Questa è la prima volta che oscillazioni periodiche ripetute, per molti cicli, sono state rilevate in una curva di luce di una supernova”, ha dichiarato Thomas Moore, autore principale di uno dei paper, della Queen’s University Belfast, in una dichiarazione.
Il comportamento periodico era il segno che la supernova aveva lasciato qualcosa dietro di sé. Beh, due cose. La stella esplosa aveva un compagno, che ha sopravvissuto alla morte esplosiva del suo partner. Quel compagno ha continuato a orbitare attorno a ciò che era rimasto della supernova. Il team di Moore non è riuscito a individuare quale comportamento stesse causando questo, ma un secondo team guidato da Ping Chen dell’Istituto Weizmann delle Scienze ha individuato un movimento periodico di gas di idrogeno e raggi gamma dal sistema.
Questo è stato sufficiente per ottenere una comprensione dell’oggetto compatto. La stella compagna ha interagito con il materiale espulso dalla supernova, il che ha fatto sì che il compagno si gonfiasse. Ora, l’oggetto compatto lasciato dalla supernova orbita attraverso questa atmosfera gonfia. Ogni volta che lo fa, ruba materia, provocando il rilascio di molta energia. Questo può essere causato solo da una stella di neutroni o da un buco nero lasciato dalla supernova.
“La nostra ricerca è come risolvere un puzzle raccogliendo tutte le prove possibili”, ha spiegato Chen. “Tutti questi pezzi che si allineano portano alla verità”.
Il paper di Moore è stato pubblicato alcuni mesi fa su The Astrophysical Journal. Il paper di Chen è pubblicato oggi sulla rivista Nature e sarà presentato al 243° incontro della American Astronomical Society a New Orleans.
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