La presenza di una stella a neutroni al centro di SN1987A confermata da un nuovo studio
SN1987A, la supernova esplosa nella Grande Nube di Magellano (a circa 170 mila anni luce di distanza) il 23 Febbraio 1987, è un caso iconico nello studio delle supernove e dei resti di supernova. Si tratta, infatti, dell’unico caso in cui è stato possibile sia osservare l’esplosione con moderni telescopi, che monitorare continuamente lo sviluppo del resto di supernova e la sua interazione con il mezzo circumstellare durante la sua espansione. Inoltre, è l’unico caso in cui sono disponibili immagini e dati della stella progenitrice, la stella supergigante blu Sanduleak -69° 202a, con una massa finale di circa 20 volte quella del Sole.
Nonostante le molte osservazioni realizzate in tutte le bande dello spettro elettromagnetico, l’identificazione della stella a neutroni formata durante l’esplosione è sempre stata elusiva. L’ipotesi più probabile è che l’oggetto compatto sia immerso in una nube di gas ancora denso e freddo espulso dalla stella. Ciò nonostante, recentemente sono stati fatti importanti passi avanti in tal senso. Nel 2019, astronomi dell’Università di Cardiff hanno usato l’interferometro ALMA (un telescopio costituito da 66 antenne che osservano nel millimetrico) per identificare un blob di materia al centro di SN1987A le cui caratteristiche sono compatibili con quelle di una pulsar wind nebula, ossia una nebulosa costituita da particelle accellerate a velocità relativistiche dal campo magnetico di una stella a neutroni. Più recentemente, nel 2021, in uno studio guidato da astronomi dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo è stata presentata l’analisi di osservazioni ai raggi X di SN 1987A che supportavano la presenza di emissione di sincrotrone (radiazione emessa da particelle in moto a velocità relativistiche lungo traiettorie curve in campi magnetici) per energie comprese tra 10 e 20 keV. Questo risultato, compatibile anche con l’esistenza di una pulsar wind nebula, è stato tuttavia dibattuto all’interno della comunità scientifica, richiedendo, quindi, ulteriori analisi con lo scopo di confermare o smentire la scoperta.
Lo studio recentemente presentato dal’astrofisico E. Greco (Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam; INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo) presenta nuove evidenze a supporto dell’esistenza della stella a neutroni al centro di SN1987A dall’analisi di osservazioni ai raggi X ottenute dai satelliti Chandra e NuSTAR della NASA, ed XMM/Newton dell’Agenzia Spaziale Europea, realizzate dal 2012 al 2020. L’analisi spettrale di queste osservazioni ha confermato l’emissione di sincrotone proveniente dal centro di SN1987A. Inoltre, l’indice spettrale dei fotoni (che descrive la distribuzione di energia dei fotoni emessi dalla sorgente) ed il flusso osservato sono rimasti costante nel corso degli 8 anni, osservazione che supporta l’ipotesi di una pulsar wind nebula, e quindi di una stella a neutroni, al centro di SN1987A. Il risultato è stato confermato dal confronto con spettri sintetici ottenuti da modelli magnetoidrodinamici della sorgente, presentati in un articolo a guida INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo nel 2020. Lo studio è descritto nell’articolo: “Additional Evidence for a Pulsar Wind Nebula in the Heart of SN 1987A from Multiepoch X-Ray Data and MHD Modeling“, recentemente pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal. Allo studio hanno partecipato anche gli astronomi S. Orlando, F. Bocchino, B. Olmi e V. Sapienza dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, M. Miceli e G. Peres dell’Università degli Studi di Palermo ed astronomi del RIKEN (Giappone) e dell’Università di Amsterdam.
La figura (cliccare qui per visualizzare l’immagine interamente) mostra immagini di SN1987A ottenute dal satellite Chandra con lo strumento ACIS-S nelle bande di energia tra 0.1 e 8 keV. Il cerchio nero delimita la regione centrale dove si trova la candidata stella a neutroni e la pulsar wind nebula, mentre il cerchio di colore ciano delimita tutto il resto di supernova.
Mario Giuseppe Guarcello ( segui mguarce) ( youtube)
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