Un esplosione asimmetrica per spiegare le proprietà di SN 1987A. Lo studio “Matter Mixing in Aspherical Core-collapse Supernovae: Three-dimensional Simulations with Single Star and Binary Merger Progenitor Models for SN 1987A” di M. Ono (Astrophysical Big Bang Laboratory) pubblicato su ApJ
La notte del 23 Febbraio 1987 una supernova, denominata SN 1987 A, è esplosa nella Grande Nube di Magellano, una galassia satellite della Via Lattea, distante “solamente” 170000 anni luce da noi. SN 1987 A è quindi la supernova più vicina alla Terra osservata in epoca moderna, e quindi un evento unico per studiare le esplosioni di supernova e la formazione ed evoluzione dei resti di supernova (le nebulose in espansione prodotte dalle supernovae).
Diversi studi hanno cercato di connettere le proprietà fisiche del resto di supernova osservate in questi anni con la geometria dell’esplosione e le proprietà della stella progenitrice. Questi modelli generalmente assumono una geometria sferica dell’esplosione, che però non riesce a spiegare alcune delle proprietà del resto di supernova. In particolare, la presenza di strati ed addensamenti di gas sovrabbondanti di specifiche specie chimiche ed isotopi (come 56Ni) che si espandono a velocità di diverse migliaia di km/sec non solo richiede una geometria non sferica dell’esplosione, con lo sviluppo di un jet collimato a seguito dell’esplosione, ma anche di un efficace mescolamento chimico all’interno nella stella progenitrice (nel modello più semplice, le giganti evolute e supergiganti sono strutturate a strati, ognuno sovrabbondante di specifici elementi chimici prodotti da reazioni termonucleari).
Il team di ricercatori guidato dall’astronomo M. Ono (Astrophysical Big Bang Laboratory, Saitama, Japan), che conta anche gli astronomi S. Orlando (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo) e M. Miceli (Università degli Studi di Palermo), ha sviluppato dei modelli idrodinamici tridimensionali dell’esplosione di SN 1987 A, tenendo conto di una simmetria non sferica dell’esplosione e di diversi tipi di progenitrice, per spiegare le proprietà chimiche osservate oggi. Nel modello che meglio riproduce le osservazioni, la stella progenitrice (Sanduleak −69° 202) è una Supergigante Blu in un sistema binario con envelope comune (sistemi binari che condividono uno strato gassoso comune, che generalmente causa una riduzione della separazione tra le due stelle fino, nei casi più estremi, ad una loro compenetrazione). Questa configurazione spiega anche la presenza di tre anelli espulsi dalla progenitrice circa 20000 anni fa, scoperti dopo l’esplosione della supernova, e la cui interazione con l’onda d’urto in espansione ha plasmato il resto di supernova durante la sua evoluzione. Lo studio è descritto nell’articolo “Matter Mixing in Aspherical Core-collapse Supernovae: Three-dimensional Simulations with Single Star and Binary Merger Progenitor Models for SN 1987A“, pubblicato su The Astrophysical Journal.
L’immagine (link per visualizzare l’immagine intera) mostra una mappa di densità dell’esplosione di SN 1987 A dopo 0.3 sec, ottenuta dal modello migliore.
Mario Giuseppe Guarcello ( segui mguarce)