Comunicato Stampa

Esplosione Stellare in 3D

04 Agosto 2010

Utilizzando il Very Large Telescope gli astronomi dell'ESO hanno ottenuto per la prima volta una visione tridimensionale di come si propaga il materiale più interno di una supernova durante la sua esplosione, avvenuta recentemente. L'esplosione iniziale non solo era potente ma, secondo i nuovi risultati, si concentrava in una direzione particolare. Ciò evidenzia la forte turbolenza caratterizzante la supernova, comprovando i modelli informatici più recenti.

A differenza del Sole, che morirà piuttosto tranquillamente, le stelle massicce che al termine della loro breve vita esplodeno come supernove, scagliando intorno a sé una quantità enorme di materiale. In questa classe la Supernova 1987A (SN 1987A), nella “vicina” Grande Nube di Magellano, occupa un posto molto speciale. Vista nel 1987, è stata la prima supernova visibile ad occhio nudo osservata da 383 anni (/ public/news/eso8704). La sua relativa vicinanza, ha reso possibile agli astronomi studiare l'esplosione di una stella massiccia e le sue conseguenze in modo più dettagliato rispetto al passato. Non è quindi una sorpresa che pochi eventi in astronomia moderna siano stati accolti con un tale entusiasmo da parte degli scienziati.

SN 1987A è stata una miniera d'oro per gli astrofisici (/ public/news/eso8711 e / public/news/eso0708). Esso ha permesso di ottenere alcuni importanti 'primati', come la rivelazione di neutrini prodotti dal collasso stellare nucleo interno che innesca l'esplosione, la localizzazione su lastre fotografiche d'archivio della stella prima che esplodesse, i segni di una esplosione asimmetrica, l'osservazione diretta degli elementi radioattivi prodotti durante l'esplosione, l'osservazione della formazione di polvere nel supernova, così come l'individuazione di materiale interstellare e circumstellare (/ public/news/eso0708).

Nuove osservazioni che hanno fatto uso di uno strumento unico, SINFONI [1], su dell'ESO Very Large Telescope (VLT) ha permesso di approfondire questo evento straordinario. Gli astronomi sono stati così in grado di ottenere, per la prima volta in 3D, la ricostruzione di come la parte centrale del materiale si è propagata nell’esplosione.

Questo ha permesso di provare come l’esplosione sia stata più forte e più veloce in alcune direzioni rispetto ad altre, producendo una forma irregolare con alcune parti più allungate nello spazio.

Questo primo materiale può essere espulso all’incredibile velocità di 100 milioni km/h, un decimo della velocità della luce o 100.000 volte più veloce di un aereo passeggeri. Nonostante questa folle velocità, ci sono voluti 10 anni per raggiungere l’anello preesistente di gas e polveri prodotti dalla stella morente. Le immagini mostrano inoltre una nuova ondata di materiale in viaggio dieci volte più lentamente, riscaldata dagli elementi radioattivi creati nell'esplosione.

"Abbiamo stabilito la distribuzione di velocità del getto proveniente dalla parte interna della supernova 1987A," dice l'autore Karina Kjær. "Ad oggi il meccanismo di esplosione supernova non è molto ben compreso, ma il modo in cui la stella esplosa è impressa in questo materiale interiore. Si può vedere che questo materiale non è stato espulso simmetricamente in tutte le direzioni, ma piuttosto sembra aver avuto una direzione preferita. Inoltre, questo orientamento è diverso da quanto ci si aspettava dalla posizione dell’anello. "

Tale comportamento asimmetrico era stato ipotizzato da alcuni dei modelli più recenti al computer sulle supernove, secondo i quali le instabilità su larga scala hanno luogo durante l'esplosione. Le nuove osservazioni sono quindi la prima conferma diretta di tali modelli.

SINFONI è uno strumento unico nel suo genere, e solo il livello di dettaglio che esso offre, ha permesso al team di trarre tali conclusioni. Avanzati sistemi di ottica adattiva contrastano gli effetti di sfocatura dovuto all’atmosfera terrestre, mentre una tecnica chiamata spettroscopia a campo integrale ha permesso agli astronomi di studiare diverse parti del centro caotico della supernova contemporaneamente, portando alla formazione di immagini 3D.

La spettroscopia a campo integrale è una speciale tecnica di spettroscopia dove per ogni pixel si ottengono informazioni sulla natura e la velocità del gas", dice Kjær. "Questo significa che oltre la visione generale abbiamo a disposizione anche la velocità lungo la linea di vista. Poiché sappiamo il tempo trascorso da quando vi è stata l'esplosione e poiché il materiale è in movimento verso l'esterno liberamente, siamo in grado di convertire questa velocità in distanza. Questo ci dà un quadro della getto interiore come se visto sia di dritto che di lato."

Note

[1] Il team ha usato SINFONI (Spectrograph for INtegral Field Observations in the Near Infrared) lo strumento montato sul Very Large Telescope (VLT). dell'ESO. SINFONI è uno spettrografo a campo integrale nel vicino infrarosso (1.1–2.45 µm) alimentato da un modulo di ottica adattiva.

Ulteriori Informazioni

Questa ricerca appare su Astronomy and Astrophysics (“The 3-D Structure of SN 1987A’s inner Ejecta”, by K. Kjær et al.).

Il team è composto da Karina Kjær (Queen’s University Belfast, UK), Bruno Leibundgut e Jason Spyromilio (ESO), e Claes Fransson e Anders Jerkstrand (Stockholm University, Sweden).

 L’ESO (European Southern Observatory) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l’osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 14 paesi: Austria, Belgio, Repubblica Ceca, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Italia, Olanda, Portogallo, Spagna, Svezia, Svizzera e Gran Bretagna. L’ESO mette in atto un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strutture astronomiche da terra che consentano agli astronomi di fare importanti scoperte scientifiche. L’ESO ha anche un ruolo preminente nel promuovere e organizzare cooperazione nella ricerca astronomica. L’ESO gestisce tre siti unici di livello mondiale in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. A Paranal, l’ESO gestisce il Very Large Telescope, l’osservatorio astronomico nella banda visibile più d’avanguardia al mondo. L’ESO è il partner europeo di un telescopio astronomico rivoluzionario, ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. L’ESO sta pianificando al momento la realizzazione di  un gigantesco telescopio nell’ottico/vicino-infrarosso di 42 metri di diametro, lo European Extremely Large Telescope, E-ELT, che diventerà “il più grande occhio del mondo rivolto al cielo”.

Links

• Research paper
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