SN 1006, una supernova osservata oltre un millennio fa, è stata ampiamente studiata utilizzando i telescopi Chandra e IXPE della NASA, rivelando dettagli critici sul suo campo magnetico e sull’accelerazione delle particelle, contribuendo alla nostra comprensione dei raggi cosmici.
Quando l’oggetto, ora chiamato SN 1006, apparve per la prima volta il 1 maggio 1006 d.C., era molto più luminoso di Venere e fu visibile durante il giorno per settimane. Gli astronomi in Cina, Giappone, Europa e nel mondo arabo documentarono questo evento spettacolare, che in seguito si capì essere una supernova.
Con l’avvento dell’era spaziale negli anni ’60, gli scienziati furono in grado di lanciare strumenti e rilevatori sopra l’atmosfera terrestre per osservare l’Universo in lunghezze d’onda bloccate dal suolo, compresi i raggi X. I resti di SN 1006 erano una delle sorgenti di raggi X più deboli rilevate dalla prima generazione di satelliti a raggi X.
Significato storico e struttura del SN 1006
Situata a circa 6.500 anni luce dalla Terra nella costellazione del Lupus, SN 1006 è tutto ciò che rimane dopo un’esplosione titanica, avvenuta quando due nane bianche si fusero o quando una nana bianca sottrasse troppa massa a una stella compagna. Inizialmente avvistata nella primavera del 1006 d.C. la sua luce fu visibile ad occhio nudo per almeno tre anni. Gli astronomi moderni lo considerano ancora l’evento stellare più luminoso mai registrato nella storia.
Dall’inizio dell’osservazione moderna, i ricercatori hanno identificato la strana doppia struttura del resto, marcatamente diversa da altri resti arrotondati di supernova. Presenta anche “membra” o bordi luminosi identificabili nelle bande dei raggi X e dei raggi gamma.
Osservazioni recenti con i telescopi a raggi X della NASA
Una nuova osservazione effettuata da due degli attuali telescopi a raggi X della NASA, l’Osservatorio a raggi X Chandra e l’Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), mostra l’immagine completa di SN 1006; il rosso, il verde e il blu mostrano l’energia bassa, media e alta rilevata da Chandra. I dati IXPE, che misurano la polarizzazione della luce dei raggi X, sono stati aggiunti nell’angolo in alto a sinistra del resto in viola. Le linee in quell’angolo rappresentano la direzione del campo magnetico.
Prima di questo risultato, le osservazioni nei raggi X di SN 1006 offrivano prove importanti del fatto che i resti di supernova possono accelerare radicalmente gli elettroni, rendendoli una delle principali fonti di raggi cosmici altamente energetici rilevati sulla Terra. Le osservazioni di Chandra su SN 1006 avevano precedentemente suggerito che il campo magnetico nei bordi taglienti del resto di supernova in alto a sinistra e in basso a destra è quasi dieci volte più forte delle regioni circostanti. Ciò migliora l’accelerazione delle particelle alle alte energie.
Approfondimenti sui campi magnetici e sull’accelerazione delle particelle
Le nuove scoperte dell’IXPE hanno contribuito a convalidare e chiarire le teorie secondo cui la struttura unica di SN 1006 è legata all’orientamento del suo campo magnetico e che le onde di esplosione della supernova corrispondono più da vicino a quelle linee di campo lungo i suoi bordi superiore sinistro e inferiore destro, inviando in modo più efficiente alta-luce, particelle di energia che fluiscono in quelle direzioni.
I ricercatori affermano che i risultati dimostrano una connessione tra i campi magnetici e il deflusso di particelle ad alta energia dai resti. Secondo i risultati dell’IXPE, i campi magnetici nel guscio di SN 1006 sono alquanto disorganizzati, ma hanno comunque un orientamento preferito. Quando l’onda d’urto dell’esplosione originale attraversa il gas circostante, i campi magnetici si allineano con il movimento dell’onda d’urto.
Le particelle cariche vengono intrappolate dai campi magnetici attorno al punto originale dell’esplosione della supernova, dove ricevono rapidamente raffiche di accelerazione. Quelle particelle ad alta energia che accelerano, a loro volta, trasferiscono energia per mantenere i campi magnetici forti e turbolenti.
Osservazioni dell’IXPE
IXPE ha osservato anche i tre resti di supernova Cassiopeia A, Tycho e ora SN 1006 – sin dal lancio nel dicembre 2021, aiutando gli scienziati a sviluppare una comprensione più completa dell’origine e dei processi dei campi magnetici che circondano questi fenomeni.
Gli scienziati sono rimasti sorpresi nello scoprire che SN 1006 è più polarizzata rispetto agli altri due resti di supernova, ma che tutti e tre mostrano campi magnetici orientati in modo tale da puntare verso l’esterno dal centro dell’esplosione. Mentre i ricercatori continuano a esplorare i dati IXPE, stanno riorientando la loro comprensione di come le particelle vengono accelerate in oggetti estremi come questi.
Fonte: The Astrophysical Journal
