Modelli magnetoidrodinamici di interazione tra resti di supernovae e nubi. Pubblicato su MNRAS “Post-adiabatic supernova remnants in an interstellar magnetic field: oblique shocks and non-uniform environment” di O. Petruk (Institute for Applied Problems in Mechanics and Mathematics – Ucraina)

di Mario Giuseppe Guarcello    ( segui @mguarce)

 

 

I resti di supernova, ossia uno dei due prodotti di un’esplosione di supernova assieme all’oggetto compatto formato dal nucleo della stella esplosa, sono ritenuti i principali responsabili della produzione di raggi cosmici, che vengono accelerati fino ad energie di 3×1015 eV. L’accelerazione di raggi cosmici caratterizza tutta l’evoluzione dei resti di supernova, dalla violenta espansione degli ejecta con velocità fino a 104 km/sec  a seguito dell’esplosione alla più lenta fase di espansione adiabatica e post-adiabatica dove la velocità di espansione e’ diminuita fino a poche decine di km/sec. Per comprendere la produzione e lo spettro di energia dei raggi cosmici e’ necessario studiare il meccanismo di accelerazione durante tutta l’evoluzione dei resti di supernovae.

 

Uno dei meccanismi proposti per spiegare l’accelerazione di raggi cosmici nei resti di supernova coinvolge gli shock creati nell’impatto tra il resto di supernova in espansione con nubi dense vicine (cosa non improbabile date le dimensioni anche di qualche decina di parsec che i resti di supernova possono avere nelle fasi finali della loro evoluzione). Una trattazione adeguata di questa interazione, comunque, deve tenere conto del campo magnetico locale, sviluppando quindi un dettagliato modello magnetoidrodinamico. Il campo magnetico, infatti, deve giocare un ruolo importante nel plasma altamente comprimibile e si ritiene debba influenzare significativamente la produzione di radiazione energetica (raggi gamma) e raggi cosmici.

 

Nello studio “Post-adiabatic supernova remnants in an interstellar magnetic field: oblique shocks and non-uniform environment“, recentemente pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomy Society, il team internazionale di ricercatori, a cui partecipano gli astronomi S. Orlando, M. Miceli e F. Bocchino dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo, guidato da O. Petruk (Institute for Applied Problems in Mechanics and Mathematics – Ucraina) ha sviluppato il primo modello magnetoidrodinamico dell’interazione di un resto di supernova in fase di espansione post-adiabatica con una nube densa e disomogenea. Il modello prevede importanti conseguenze dovute alla presenza del campo magnetico, soprattutto la sua componente tangenziale, e l’interazione con la nube. Ad esempio: la produzione di resti di supernova dalla morfologia combinata (un guscio esterno osservabile alle onde radio riempito da una regione brillante ai raggi X); il ruolo della componente tangenziale del campo magnetico nel sostenere la parte più esterna del resto di supernova; o come l’interazione con la nube modifica le fasi evolutive del resto di supernova.

 

La figura (link) mostra un’immagine ottica del resto di supernova in fase evoluta della Vela, grande circa 100 ani luce.