Emissione di raggi γ dai resti di supernova nella Grande Nube di Magellano. L’articolo: “High-energy γ-ray detection of supernova remnants in the Large Magellanic Cloud” di R. Campana (INAF – OAS) pubblicato su MNRAS
I resti di supernova sono nebulose in espansione prodotte dall’esplosione di stelle di grande massa. Sono oggetti di grande interesse astronomico per i vari processi fisici in atto in queste nebulose e perché permettono di comprendere diversi aspetti delle supernova e delle stelle massicce nelle fasi finali della loro evoluzione. In particolare, l’osservazione dei resti di supernova ai raggi γ è di grande importanza, poiché queste osservazioni permettono di studiare processi ad alta energia coinvolti, ad esempio, nell’accelerazione di raggi cosmici (particelle cariche ad altissima energia).
Un importante oggetto astronomico per l’osservazione e lo studio dei resti di supernova è la Grande Nube di Magellano. Questa galassia satellite della Via Lattea, infatti, è nota per essere particolarmente ricca di resti di supernova, oggetti compatti e regioni di formazione stellare particolarmente massicce (capaci di formare, quindi, ricche popolazioni di stelle di grande massa chiamate “associazioni OB“). Per questi motivi, la Grande Nube di Magellano è stata più volte oggetto di osservazioni ai raggi γ con vari osservatori.
Il team guidato dall’astrofisico R. Campana (INAF – Osservatorio di astrofisica e scienza dello spazio di Bologna) ha analizzato tutti i dati raccolti in 12 anni di osservazioni della Grande Nube di Magellano con il satellite della NASA Fermi Gamma-Ray Space Telescope, allo scopo di associare la distribuzione spaziale degli eventi ad alta energia osservati con Fermi con la posizione di resti di supernova noti. A tale scopo, il team di ricercatori ha adottato due metodi di analisi spaziale e “clustering” degli eventi, ossia la determinazione di regioni statisticamente significative dove gli eventi sono concentrati nello spazio: il metodo statistico chiamato “Minimum Spanning Tree” e il metodo di unsupervised machine learning “DBSCAN”. Questa analisi ha permesso di identificare 20 “clusters” che mostrano un’alta concentrazione di raggi γ, tra cui 7 associati a resti di supernova noti. L’età di questi resti di supernova varia da 1140 anni (B0540-693) a 10000 anni (N49B). Due sono chiaramente associati ad oggetti compatti: una pulsar (N157B, circa 5000 anni di età e parte dell’associazione OB LH99) ed una magnetar (N49A, con un’età di circa 4800 anni). Anche il resto di supernova N63A (3500 anni, associato alla regione di formazione stellare N63) è probabilmente associato ad una “pulsar wind nebula”, ossia una nebulosa compatta di particelle cariche legata a stelle a neutroni. Infine, un cluster è associato a N132D, il resto di supernova più luminoso ai raggi X tra quelli appartenenti a questo campione. Non è certa l’associazione del cluster denominato N44 con dei resti di supernova presenti in una ricca regione di formazione stellare, che contiene ben 3 associazioni OB. Lo studio è descritto nell’articolo: “High-energy γ-ray detection of supernova remnants in the Large Magellanic Cloud”, recentemente pubblicato sulla rivista The Monthly Notices of the Astronomical Royal Society. Tra i coautori, figurano anche gli astronomi F. Bocchino e S. Orlando dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, e M. Miceli dell’Università degli Studi di Palermo, associato INAF.
L’immagine (cliccare su questo link per visualizzare l’immagine interamente) mostra la Grande Nube di Magellano osservata in banda ottica da SDSS (pannello in alto) ed ai raggi gamma da Fermi (pannello in basso).
