Tre rapidi getti in Cas A raccontano i processi avvenuti durante l’esplosione di una supernova. Lo studio: “Extreme anisotropies in deep layers of an exploding star: overabundance of Cr in the northeastern jet of Cassiopeia A” di V. Sapienza (INAF-OAPA/UNIPA) pubblicato su ApJL
Nel resto di supernova Cassiopeia A, tre getti ricchi di materiale sintetizzato negli strati più interni della stella progenitrice svelano i segreti dei processi che avvengono in una supernova subito dopo il collasso del nucleo.
La comprensione dei fenomeni che seguono il collasso del nucleo di una stella massiccia rappresenta uno degli obiettivi più importanti dell’astrofisica moderna. Questi processi, infatti, rivestono un ruolo fondamentale nella distribuzione del materiale arricchito chimicamente presente nella stella progenitrice, che viene disperso nell’Universo a seguito dell’esplosione della supernova. Si tratta però di un campo di ricerca complesso, non solo per la rarità delle supernove da collasso del nucleo in prossimità della Terra, ma anche perché non esistono strumenti diagnostici che consentano di osservare direttamente l’interno delle stelle massicce.
Lo studio dei resti di supernova può fornire indizi preziosi, in particolare attraverso l’analisi delle asimmetrie morfologiche, dinamiche e chimiche del materiale espulso. Alcuni resti mostrano, ad esempio, evidenti getti di materiale arricchito da elementi sintetizzati negli strati interni della stella. Si ritiene che questi getti collimati vengano generati e accelerati a grande velocità come conseguenza di complessi processi fisici negli strati più profondi delle stelle progenitrici. Poiché si muovono più rapidamente degli altri frammenti stellari espulsi dalla supernova (gli ejecta), i getti trascinano con sé elementi prodotti negli strati interni trasportandoli fino alle regioni più esterne dei resti di supernova.
Il resto di supernova Cassiopeia A (Cas A), situato a circa 11000 anni luce di distanza e con un’età di appena 350 anni, è noto per la sua struttura altamente asimmetrica e per la presenza di vistosi getti. Un team di ricercatori guidato dall’astrofisico V. Sapienza (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo e Università degli Studi di Palermo) ha analizzato una lunga osservazione ai raggi X di Cas A, della durata complessiva di quasi 280 ore, ottenuta con il satellite Chandra della NASA. Lo studio si è concentrato su tre getti visibili nella porzione nord-orientale del resto di supernova. L’analisi ha permesso di misurare abbondanze elevate di cromo, oltre a quelle di altri elementi quali argon, zolfo e silicio.
Interpretati alla luce di modelli della struttura interna delle stelle massicce, i risultati suggeriscono che i tre getti siano stati espulsi da regioni molto profonde della stella, in particolare dallo strato in cui avvenivano reazioni termonucleari che consumavano silicio, in prossimità del nucleo. I dati indicano inoltre che questi strati siano stati sottoposti a processi che abbiano prodotto un rapido mescolamento degli elementi chimici sintetizzati nei diversi strati.
Lo studio è descritto nell’articolo “Extreme anisotropies in deep layers of an exploding star: overabundance of Cr in the northeastern jet of Cassiopeia A”, recentemente pubblicato su The Astrophysical Journal Letters. L’articolo porta anche la firma dei ricercatori E. Greco, S. Orlando e F. Bocchino (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo) e M. Miceli (Università degli Studi di Palermo).
La figura di copertina mostra un’immagine ai raggi X di Cassiopeia A, con evidenziati i tre getti oggetti di questo studio.
Mario Giuseppe Guarcello
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