Un nuovo metodo diagnostico per selezionare ejecta ricchi di metalli nei SNR

I resti di supernova sono nebulose in rapida espansione formate dalle esplosioni di supernova. Queste nebulose sono composte dal mezzo interstellare che viene investito e riscaldato dall’onda d’urto prodotta dall’esplosione, e dagli addensamenti di materiale stellare espulsi quando la stella è esplosa, chiamati ejecta. Gli ejecta sono localizzati dietro l’onda d’urto, viaggiando a velocità minori, e spesso vengono riscaldati dall’onda d’urto inversa: un’onda d’urto che viaggia più lentamente, talvolta verso l’interno, prodotta dall’interazione tra l’onda d’urto e il mezzo interstellare. Sia mezzo interstellare che ejecta raggiungono quindi temperature di milioni di gradi, emettendo principalmente ai raggi X.

 

L’analisi delle abbondanze chimiche degli ejecta fornisce l’unico metodo di indagine che permette di studiare la sintesi di elementi chimici pesanti sia all’interno della stella prima che esplodesse, che durante l’esplosione della supernova e nel resto di supernova stesso. Purtroppo, però, la strumentazione attualmente disponibile per analisi spettroscopiche ai raggi X non ha la risoluzione sufficiente per permettere di distinguere le righe degli elementi appartenenti agli ejecta piuttosto che al mezzo interstellare riscaldato dall’onda d’urto. Questo può condurre a conclusioni sbagliate sulle proprietà chimiche degli ejecta.

 

Il team di ricercatori guidato dall’astrofisico E. Greco (Università degli Studi di Palermo; INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo; Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam) ha analizzato in dettaglio i meccanismi di emissione di raggi X dai resti di supernova (principalmente emissione da Bremmstrahlung prodotta da particelle il cui moto viene deflesso da campi elettrici, emissione dovuta a ricombinazione atomica, o emissione di righe) alla ricerca di segnali che siano attribuibili in maniera univoca ad ejecta ricchi di elementi più pesanti di idrogeno e elio (metalli). Il team è riuscito a definire una nuova analisi diagnostica capace di identificare gli ejecta ricchi di metalli, applicandola con successo al resto di supernova Cas A. Lo studio è descritto nell’articolo: “Unveiling pure-metal ejecta X-ray emission in supernova remnants through their radiative recombination continuum“, recentemente pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics. Tra i co-autori dello studio, gli astronomi S. Orlando e F. Bocchino (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo), insieme a M. Miceli e G. Peres (Università degli Studi di Palermo e INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo).

 

La figura (cliccare qui per visualizzare l’immagine intera) mostra una mappa del flusso di fotoni nella banda 0.3-7 keV (raggi X) del resto di supernova Cas A, con evidenziate alcune regioni analizzate nello studio, e la posizione attuale dell’onda d’urto inversa.

 

Mario Giuseppe Guarcello  ( segui mguarce)