Il guscio della prima supernova storicamente registrata è stato catturato dalla Dark Energy Camera sul telescopio da 4 metri Víctor M. Blanco in Cile. Un anello di detriti è tutto ciò che rimane di una stella esplosa più di 1800 anni fa.

 

Correva l’anno 185 e mentre in Occidente l’imperatore Commodo, oggi celebre perché un ventennio fa il film Il gladiatore ne fece una star, deve sventare complotti segreti per ucciderlo, in Cina gli astronomi osservano in cielo quella che per gli astronomi oggi è conosciuta come una “guest star”.

Tra le costellazioni del Centauro e del Compasso, in direzione della stella Alfa Centauri, comparve infatti improvvisamente un altro astro, mai visto prima di allora, che brillò luminoso sulla volta stellata per otto mesi.

Questa “stella ospite”, così interpretata dagli antichi astronomi, sappiamo che era in realtà una supernova, cioè la fase conclusiva del ciclo vitale di un astro molto massiccio, che esplode scagliando nello spazio i suoi strati esterni, emettendo ingenti quantità di energia (e quindi radiazione luminosa).

Questa supernova storica, che gli astronomi ora chiamano SN 185, si è verificata a più di 8000 anni luce di distanza. La struttura risultante, RCW 86 – come ripresa dalla Dark Energy Camera (DECam) montata sul telescopio Víctor M. Blanco da 4 metri all’Osservatorio Interamericano di Cerro Tololo in Cile, un programma del NOIRLab di NSF – aiuta a far luce su come i resti della supernova si sono evoluti negli ultimi 1800 anni.

L’incredibile visione ad ampio campo di DECam ha permesso agli astronomi di creare questa rara vista dell’intero resto di supernova come si vede oggi.

Drappeggiati intorno ai bordi esterni di questa immagine piena di stelle ci sono ricci sottili che sembrano volare via da un punto centrale, come i resti laceri di un palloncino scoppiato.

Si pensa che queste formazioni, simili a nuvole, siano proprio i resti luminosi della supernova che è stata osservata dagli astronomi cinesi nell’anno 185 d.C.

Sebbene il legame tra RCW 86 e SN 185 sia ormai ben stabilito, non è sempre stato così. Per decenni, gli astronomi hanno pensato che ci sarebbero voluti circa 10.000 anni perché una supernova tradizionale con collasso del nucleo, in cui una stella massiccia soffia via materiale da se stessa esplodendo, formasse la struttura come la vediamo oggi. Ciò renderebbe la struttura molto più antica della supernova osservata nell’anno 185.

Questa stima preliminare proveniva in gran parte dalle misurazioni delle dimensioni del resto di supernova. Ma uno studio del 2006 ha scoperto che le grandi dimensioni erano dovute invece a una velocità di espansione estremamente elevata.

La nuova stima è molto più in linea con un’età relativamente giovane di circa 2000 anni, che ha rafforzato il legame tra RCW 86 e la guest star osservata secoli fa.

Mentre una stima più accurata dell’età ha portato gli astronomi un passo più vicini alla comprensione di questa esplosione stellare unica, rimaneva ancora un mistero. Come ha fatto RCW 86 ad espandersi così velocemente?

La risposta è stata scoperta quando i dati a raggi X della regione hanno rivelato grandi quantità di ferro, un segno rivelatore di un diverso tipo di esplosione: una supernova di tipo Ia.

Questo tipo di esplosione si verifica in un sistema stellare binario quando una densa nana bianca (i resti di fine vita di una stella come il nostro Sole) sottrae materiale dalla sua stella compagna fino a che non raggiunge una massa critica che la fa esplodere.

Gli astronomi hanno ora un quadro più completo di come si è formato RCW 86. Mentre la nana bianca del sistema binario inghiottiva il materiale della sua stella compagna, i suoi venti ad alta velocità spingevano il gas e la polvere circostanti verso l’esterno, creando la cavità che osserviamo oggi.

Poi, quando la nana bianca non ha potuto sostenere più la massa che cadeva su di essa dalla stella compagna, è esplosa in una violenta eruzione.

La cavità precedentemente formata ha dato ampio spazio ai resti stellari per espandersi molto rapidamente ad alta velocità e creare le caratteristiche che vediamo oggi.

Questa nuova immagine di RCW 86 offre agli astronomi uno sguardo ancora più profondo sulla fisica di questa struttura sconcertante e sulla sua formazione.

Immagine: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA
T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF’s NOIRLab), J. Miller (Gemini Observatory/NSF’s NOIRLab), M. Zamani & D. de Martin (NSF’s NOIRLab)