[:it]Un mostro verde svela i segreti dei violenti processi che avvengono nel resto di supernova Cas A. L’articolo: “The Green Monster Hiding in Front of Cas A: JWST Reveals a Dense and Dusty Circumstellar Structure Pockmarked by Ejecta Interactions” di I. de Looze (Ghent University) pubblicato su ApJL[:en]A green monster inside Cas A unveils the secrets of its violent phenomena. The study: “The Green Monster Hiding in Front of Cas A: JWST Reveals a Dense and Dusty Circumstellar Structure Pockmarked by Ejecta Interactions” of I. de Looze (Ghent University) recently appeared on ApJL[:]
[:it]Ci sono tante lezioni sulla fisica dei resti di supernova e delle stelle progenitrici che il resto di supernova Cassiopea A (Cas A) ci insegna. Ad esempio, abbiamo imparato che sia l’esplosione della supernova sia gli episodi di perdita di massa che caratterizzano le ultime fasi evolutive della stella progenitrice possono essere altamente asimmetrici. Abbiamo compreso che le supernove possono giocare un ruolo importante nella produzione delle polveri che popolano l’Universo e nell’accelerazione dei raggi cosmici, e abbiamo appreso molti aspetti della complessa interazione tra il materiale circumstellare espulso dalla progenitrice, il materiale interstellare preesistente e le onde d’urto generate all’interno della supernova.
Di fatto, ogni nuovo telescopio che ha osservato Cas A ha rivelato un nuovo pezzo della sua storia e dei processi fisici che lo governano. Il super-telescopio realizzato dalle agenzie spaziali americana (NASA) ed europea (ESA), il James Webb Space Telescope (JWST), non fa eccezione. Le sue straordinarie immagini di Cas A, infatti, hanno rivelato dettagli importanti sulle proprietà fisico-chimiche del materiale circumstellare investito dalle onde d’urto. La più stupefacente di queste strutture è certamente il “mostro verde”, una struttura che domina la parte centrale del resto di supernova, chiamata così per l’evidente colorazione verde che assume nell’immagine a falsi colori ottenuta combinando le osservazioni del JWST. Le misure sulla composizione chimica del mostro verde, rese possibili da tali osservazioni, confermano che questa struttura è composta da strati di materiale circumstellare prodotto da perdite di massa della progenitrice, le quali si sono verificate in maniera asimmetrica.
Una caratteristica peculiare del mostro verde, osservabile nelle immagini del JWST, è la presenza di una serie di “buchi” dalle dimensioni fisiche di alcune migliaia di unità astronomiche (1 UA corrisponde a 150 milioni di km, ossia la distanza media tra la Terra e il Sole). La spiegazione di questa curiosa morfologia è fornita da un modello pubblicato nel 2022 e realizzato dal team guidato da S. Orlando, ricercatore presso l’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo. Secondo il modello e l’analisi delle osservazioni JWST, il materiale circumstellare che costituisce il mostro verde viene investito dai frammenti della stella esplosa (ejecta), ricchi di azoto e in movimento a velocità comprese tra 8000 e 10500 km/s. I buchi osservati nel mostro verde sarebbero proprio il risultato di tale interazione, che dovrebbe aver avuto luogo prima che il mostro verde venisse investito dall’onda d’urto prodotta dalla supernova, la quale si propaga all’interno di Cas A a una velocità di 5000–6000 km/s.
Lo studio è descritto nell’articolo “The Green Monster Hiding in Front of Cas A: JWST Reveals a Dense and Dusty Circumstellar Structure Pockmarked by Ejecta Interactions” di I. De Looze (Sterrenkundig Observatorium, Ghent University), recentemente pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal Letters. Tra gli autori compare anche S. Orlando, autore delle simulazioni che hanno permesso di comprendere la natura della peculiare morfologia del mostro verde.
La figura di copertina (cliccare qui per visualizzarla interamente) mostra un dettaglio del mostro verde, con ben visibili alcuni “buchi” la cui dimensione angolare varia da 1 a 3 arcsec.
Mario Giuseppe Guarcello
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In fact, every new telescope that has observed Cas A has revealed another piece of its history and the physical processes governing it. The super-telescope built by the American (NASA) and European (ESA) space agencies, the James Webb Space Telescope (JWST), is no exception. Its extraordinary images of Cas A have revealed important details about the physico-chemical properties of the circumstellar material impacted by the shock waves. The most astonishing of these structures is certainly the “Green Monster,” a structure that dominates the central part of the supernova remnant, so named because of the obvious green coloration it assumes in the false-color image obtained by combining JWST observations. The measurements of the chemical composition of the Green Monster, made possible by these observations, confirm that this structure is composed of layers of circumstellar material produced by mass-loss episodes of the progenitor, which occurred asymmetrically.
A peculiar feature of the Green Monster, observable in JWST images, is the presence of a series of “holes” with physical sizes of several thousand astronomical units (1 AU corresponds to 150 million km, which is the average distance between the Earth and the Sun). The explanation for this curious morphology is provided by a model published in 2022 and developed by the team led by S. Orlando, a researcher at INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo. According to the model and the analysis of the JWST observations, the circumstellar material that constitutes the Green Monster is impacted by fragments of the exploded star (ejecta), rich in nitrogen and moving at speeds between 8000 and 10500 km/s. The holes observed in the Green Monster would be the direct result of this interaction, which is thought to have occurred before the Green Monster was hit by the shock wave produced by the supernova, which propagates within Cas A at a speed of 5000–6000 km/s.
The study is described in the article “The Green Monster Hiding in Front of Cas A: JWST Reveals a Dense and Dusty Circumstellar Structure Pockmarked by Ejecta Interactions” by I. De Looze (Sterrenkundig Observatorium, Ghent University), recently published in The Astrophysical Journal Letters. Among the authors is also S. Orlando, who carried out the simulations that helped to understand the nature of the peculiar morphology of the Green Monster.
The cover image (click here to view it in full) shows a detail of the Green Monster, with several “holes” clearly visible whose angular sizes range from 1 to 3 arcsec.
Mario Giuseppe Guarcello
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