28 marzo 2024 (Notizie Nanowerk) L'umanità si è rivolta da tempo al cielo in cerca di risposte. I resoconti di supernovae – stelle che esplodono – risalgono a migliaia di anni fa, ma mentre oggi sappiamo che questi eventi creano gli elementi costitutivi della vita stessa, le condizioni che causano l’esplosione di una stella rimangono ancora un mistero. I ricercatori del Weizmann Institute of Science hanno ora compiuto importanti progressi verso una migliore comprensione di questi affascinanti fenomeni, che hanno creato noi e tutto ciò che conosciamo. Attraverso una combinazione di fortuna e determinazione, sono stati in grado di raccogliere dati da una supernova irripetibile. I loro risultati sono stati pubblicati in Natura (“Il complesso ambiente circumstellare della supernova 2023ixf”). Fino a tempi molto recenti, le supernovae erano considerate un fenomeno estremamente raro: nella nostra galassia si verificavano, nella migliore delle ipotesi, una volta al secolo, mentre l’ultima esplosione osservabile è avvenuta centinaia di anni fa. I progressi nella tecnologia dei telescopi non possono aiutare a ricreare l'effetto sorprendente che devono aver avuto sui nostri antenati, che potevano osservare le supernovae illuminare il cielo notturno con l'intensità di cento milioni di soli. Questi progressi, tuttavia, compensano, sia aiutando a identificare le supernovae in galassie lontane, sia fornendo molti più dati di quanto fosse possibile in precedenza. Tuttavia, persiste lo stesso problema: poiché non possiamo prevedere il verificarsi di un'esplosione, gli astrofisici di solito devono recitare la parte degli archeologi spaziali, arrivando sulla scena dopo che l'evento si è già verificato e cercando di mettere insieme informazioni dai resti. "Questo è ciò che rende diversa questa particolare supernova", afferma il dottorando Erez Zimmerman del gruppo del Prof. Avishay Gal-Yam nel Dipartimento di Fisica delle Particelle e Astrofisica di Weizmann. “Siamo stati in grado – per la prima volta – di seguire da vicino una supernova mentre la sua luce emergeva dal materiale circumstellare in cui era incorporata la stella in esplosione”. In termini più semplici, ciò equivaleva ad arrivare sul luogo del delitto mentre l’omicidio era ancora in corso. Gli scienziati sono i primi ad ammettere di essere stati estremamente fortunati. Il team di Gal-Yam ha fatto domanda per un periodo di ricerca sul telescopio spaziale Hubble della NASA, sperando di raccogliere dati spettrali UV su qualsiasi supernova che interagisce con il suo ambiente. Invece, hanno avuto la possibilità di osservare in tempo reale una delle supernove più vicine degli ultimi decenni: una supergigante rossa che esplode in una galassia vicina chiamata Messier 101.
Nella foto: la Supernova 2023ixf si è verificata in Messier 101, conosciuta anche come la Galassia Girandola. L'immagine è stata realizzata utilizzando i dati del telescopio nelle notti del 21, 22 e 23 maggio 2023. Credito: Travis Deyoe, Mount Lemmon SkyCenter, Università dell'Arizona (Hosseinzadeh et al. 2023) Fortunatamente, la loro determinazione ha dato i suoi frutti. Analizzando i dati dei raggi UV e X ricevuti dai satelliti Hubble e Swift della NASA, nonché da molti dei migliori telescopi di tutto il mondo, i ricercatori sono stati in grado di mappare i due strati esterni della stella in esplosione e avanzare un'ipotesi straordinaria. . “I calcoli del materiale circumstellare emesso nell’esplosione, così come la densità e la massa di questo materiale prima e dopo la supernova, rivelano una discrepanza, il che rende molto probabile che la massa mancante sia finita in un buco nero formatosi successivamente dell’esplosione – qualcosa che di solito è molto difficile da determinare”, dice il dottorando Ido Irani del team di Gal-Yam. "Le stelle si comportano in modo molto irregolare durante i loro anni da senior", afferma Gal-Yam. "Diventano instabili e di solito non possiamo essere sicuri di quali processi complessi avvengano al loro interno, perché avviamo sempre il processo forense dopo che i fatti sono avvenuti, quando gran parte dei dati è già andata perduta." A causa della vicinanza della stella e dell'elevata qualità dei dati raccolti, "questo studio rappresenta un'opportunità unica per comprendere meglio i meccanismi che portano alla conclusione della vita di una stella e all'eventuale formazione di qualcosa di completamente nuovo", afferma Zimmerman. Cosa accadrà alla materia che componeva l'ex supergigante rossa di Messier 101? Probabilmente non lo scopriremo mai, ma le fasi successive della supernova sono ancora in corso e nuovi dati stanno ancora arrivando. Quindi è possibile che, dopo tutto, questo studio e altri che seguiranno ci aiuteranno ad acquisire una migliore comprensione di come siamo arrivati qui.
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Naturalmente, anche se la fortuna ha fornito l’opportunità e i mezzi, i ricercatori avevano ancora bisogno di raccogliere i dati, il che ha richiesto molto duro lavoro. La supernova è stata scoperta un venerdì, all'inizio del fine settimana in Israele e subito prima del fine settimana presso lo Space Telescope Science Institute di Baltimora, il centro operativo del telescopio Hubble. A complicare ulteriormente le cose, è avvenuto due giorni prima del matrimonio di Zimmerman. Il team ha perseverato e ha lavorato tutta la notte lo stesso venerdì, consegnando le misurazioni necessarie alla NASA appena in tempo. "È molto raro, come scienziato, dover agire così rapidamente", afferma Gal-Yam. "La maggior parte dei progetti scientifici non vengono realizzati nel cuore della notte, ma si è presentata l'opportunità e non abbiamo avuto altra scelta che rispondere di conseguenza." L'opportunità era doppiamente allettante per via delle sue coordinate. Non solo il team è riuscito a far sì che il lento Hubble assumesse l'angolo giusto per registrare i dati necessari, ma a causa della relativa vicinanza dell'esplosione, si è scoperto che Hubble aveva già effettuato registrazioni in questo settore dell'universo molte volte in precedenza. Passando agli archivi della NASA, i membri del team di Gal-Yam e molti altri gruppi sono stati in grado di acquisire dati precedenti alla scomparsa della stella – quando era ancora solo una supergigante rossa nelle sue fasi finali di vita – creando così il ritratto più completo della Terra. una supernova in assoluto: un insieme dei suoi ultimi giorni e della sua morte.
Nella foto: la Supernova 2023ixf si è verificata in Messier 101, conosciuta anche come la Galassia Girandola. L'immagine è stata realizzata utilizzando i dati del telescopio nelle notti del 21, 22 e 23 maggio 2023. Credito: Travis Deyoe, Mount Lemmon SkyCenter, Università dell'Arizona (Hosseinzadeh et al. 2023) Fortunatamente, la loro determinazione ha dato i suoi frutti. Analizzando i dati dei raggi UV e X ricevuti dai satelliti Hubble e Swift della NASA, nonché da molti dei migliori telescopi di tutto il mondo, i ricercatori sono stati in grado di mappare i due strati esterni della stella in esplosione e avanzare un'ipotesi straordinaria. . “I calcoli del materiale circumstellare emesso nell’esplosione, così come la densità e la massa di questo materiale prima e dopo la supernova, rivelano una discrepanza, il che rende molto probabile che la massa mancante sia finita in un buco nero formatosi successivamente dell’esplosione – qualcosa che di solito è molto difficile da determinare”, dice il dottorando Ido Irani del team di Gal-Yam. "Le stelle si comportano in modo molto irregolare durante i loro anni da senior", afferma Gal-Yam. "Diventano instabili e di solito non possiamo essere sicuri di quali processi complessi avvengano al loro interno, perché avviamo sempre il processo forense dopo che i fatti sono avvenuti, quando gran parte dei dati è già andata perduta." A causa della vicinanza della stella e dell'elevata qualità dei dati raccolti, "questo studio rappresenta un'opportunità unica per comprendere meglio i meccanismi che portano alla conclusione della vita di una stella e all'eventuale formazione di qualcosa di completamente nuovo", afferma Zimmerman. Cosa accadrà alla materia che componeva l'ex supergigante rossa di Messier 101? Probabilmente non lo scopriremo mai, ma le fasi successive della supernova sono ancora in corso e nuovi dati stanno ancora arrivando. Quindi è possibile che, dopo tutto, questo studio e altri che seguiranno ci aiuteranno ad acquisire una migliore comprensione di come siamo arrivati qui.
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- Fonte: https://www.nanowerk.com/news2/space/newsid=64934.php
