- Gli astronomi dell’Università di Sydney hanno identificato il residuo “Teleios” utilizzando il telescopio ASKAP
- Le osservazioni stimano che si trovi a una distanza compresa tra 7.170 e 25.100 anni luce
Identificare una supernova è un evento che gli astronomi tendono a celebrare con entusiasmo. E non c’è da stupirsi, se si considera che si tratta di uno degli eventi più violenti che possiamo incontrare nel cosmo. Conoscerle meglio è molto importante perché può aiutarci a capire con maggiore precisione come sono le ultime fasi della vita delle stelle massicce, e anche i meccanismi che spiegano come il materiale originato dalla sintesi stellare possa dare origine a nuovi sistemi stellari.
Il Ciclo di Vita delle Stelle: Dalla Fusione Nucleare alle Supernove
Gli strumenti matematici attualmente utilizzati dagli astrofisici descrivono le supernove come il risultato inevitabile dell’esaurimento dei processi di fusione nucleare che avvengono nel nucleo delle stelle massicce. Durante la fase nota come sequenza principale, le stelle ottengono la loro energia dalla fusione dei nuclei di idrogeno. Man mano che questo elemento chimico si consuma, la stella inizia a produrre nuclei di elio e, come è logico, la sua composizione inizia a evolversi.
Durante questo processo viene rilasciata un’enorme quantità di energia e la stella è costretta a riadattarsi continuamente per mantenere l’equilibrio idrostatico, un fenomeno che è il risultato della coesistenza di due forze opposte in grado di compensarsi. Una di queste è la contrazione gravitazionale, che comprime la materia della stella, schiacciandola senza sosta. L’altra è la pressione della radiazione e dei gas, che è il risultato dell’accensione del forno nucleare e che cerca di espandere la stella.
“Teleios” è la supernova perfetta
Se la stella è sufficientemente massiccia, inizierà a consumare le sue riserve di elio e produrrà nuovi nuclei di carbonio, mantenendo in ogni momento l’equilibrio idrostatico di cui abbiamo parlato. E se la stella ha una massa sufficiente, non si fermerà nella produzione di carbonio. Quando questo elemento si esaurirà nel nucleo, quest’ultimo si riadatterà, comprimendosi e aumentando ancora una volta la sua temperatura per frenare il collasso gravitazionale.
Da questo momento in poi, i nuclei di carbonio si accenderanno attraverso processi di fusione nucleare e inizierà la produzione di elementi chimici ancora più pesanti. Mentre nel nucleo della stella avviene la fusione del carbonio, nello strato immediatamente superiore continua l’accensione dell’elio. E sopra di esso, dell’idrogeno.
Il nucleo di ferro si contrae improvvisamente sotto l’enorme pressione esercitata su di esso da tutti gli strati di materiale che lo ricoprono.
Durante la nucleosintesi stellare, le stelle acquisiscono una struttura a strati simile a quella di una cipolla. Nel nucleo si trova l’elemento più pesante e da lì saliamo per strati trovando elementi sempre più leggeri. Se la stella ha accumulato una massa sufficiente, arriverà un momento in cui il nucleo sarà costituito essenzialmente da ferro, e da questo elemento chimico non è possibile ottenere più energia attraverso processi di fusione nucleare.
A quel punto, la pressione della radiazione e dei gas non è sufficiente a contrastare la contrazione gravitazionale, per cui il nucleo di ferro si contrae improvvisamente sotto l’enorme pressione esercitata su di esso da tutti gli strati di materiale che lo ricoprono. La stella ha perso l’equilibrio idrostatico. In questo istante tutta la materia perde il sostegno esercitato dal nucleo, che ora è molto più compatto, e cade su di esso con una velocità enorme.
Quando tutto il materiale della stella tocca la superficie del nucleo si produce un effetto rimbalzo che lo fa espellere con un’energia enorme verso il mezzo stellare, disseminandolo. Si è appena verificata una supernova. Alcune di esse sono così energetiche che per pochi secondi emettono più luce dell’intera galassia che le contiene. Probabilmente questo è ciò che è successo a “Teleios”, il residuo di una supernova scoperto di recente da un team di astronomi dell’Università di Sydney (Australia).
Il residuo non è altro che il materiale che rimane disseminato in una regione dello spazio dopo la produzione di una supernova
Nel campo delle supernove, il residuo non è altro che il materiale che rimane disseminato in una regione dello spazio dopo la produzione di una supernova. Di solito assume la forma di una bolla in espansione in cui è possibile identificare una regione esterna e brillante in cui si produce l’onda d’urto e una sezione interna diffusa costituita da gas e polvere più densa e fredda. L’immagine che pubblichiamo nella copertina di questo articolo ricrea una supernova nel modo più fedele possibile, e in essa possiamo osservare chiaramente le due regioni che abbiamo appena esaminato.
Gli astronomi dell’Università di Sydney hanno identificato il residuo “Teleios” utilizzando il telescopio australiano ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) e hanno notato qualcosa di molto interessante: la sua geometria è quasi perfettamente circolare. È molto insolito che il materiale che rimane dopo la produzione di una supernova assuma una geometria così perfetta. Sebbene questi astrofisici stiano valutando diversi scenari che potrebbero spiegare questa morfologia, nel loro articolo scientifico propongono di effettuare ulteriori osservazioni per determinare perché “Teleios” è così diverso dagli altri residui.
L’identificazione delle condizioni che hanno dato origine a questo oggetto cosmico può aiutare i cosmologi a comprendere meglio cosa succede durante la produzione di una supernova e quali parametri determinano l’evoluzione del residuo che rimarrà nello spazio molto tempo dopo il verificarsi di questa grande esplosione. Infatti, questi astrofisici australiani hanno stimato che “Teleios” si trova a una distanza compresa tra 7.170 e 25.100 anni luce.
