La misteriosa esplosione di CK Vulpeculae

L’astronomo francese Voituret Anthelme, nel giugno del 1670 registrò una “nuova” stella nella costellazione di Volpecula. La stella, chiamata CK Vulpeculae, aumentò la sua luminosità prima di sparire alla vista poco più di un anno dopo.
L’evento è stato classificato come nova, una gigantesca esplosione nucleare causata dall’accumulo di idrogeno sulla superficie di una nana bianca, che fa sì che la stella diventi molto più luminosa. La parola nova può indicare sia la causa del fenomeno sia la stella stessa al momento dell’esplosione. Un particolare tipo di nova è costituito dalle novoidi, caratterizzate da un cambiamento non periodico ma rilevante della luminosità. Negli ultimi anni gli astronomi hanno cercato di scoprire cosa l’ha causato. Ma una nuova scoperta ha gettato una nuova luce sull’evento.
Osservazione effettuate con l’Osservatorio Gemini, hanno dimostrato che la stella, CK Vulpeculae, è in realtà cinque volte più lontana di quanto si pensasse. Ciò significa che l’esplosione è stata 25 volte più potente di quanto ritenuto, in precedenza. Anche la nube di materiale incandescente espulso si sta espandendo nello spazio a una velocità maggiore.
Nel 2015, gli astronomi hanno esaminato la possibilità che la nova CK Vulpeculae fosse il risultato della collisione di due stelle. La prima prova, guidata da Tomasz Kamiński dell’ESO e dal Max Planck Institute for Radio Astronomy in Germania, è stata la massa insolitamente alta e la composizione chimica del gas che circonda la stella, che gli scienziati hanno scoperto essere coerente con una fusione cataclismatica di due stelle di sequenza principale. Nel 2018 sono emersi due studi di follow-up. Kamiński e il suo team hanno trovato un isotopo radioattivo dell’alluminio che era stato a lungo ricercato nello spazio interstellare, collegando la sua produzione a fusioni stellari.
Un’altro team, guidato dall’astronomo Stewart Eyres dell’Università del New South Wales in Australia, ha esaminato la composizione chimica della nebulosa CK Vulpeculae e ha trovato molecole che non sarebbero sopravvissute a una collisione tra due stelle della sequenza principale. Il team ha suggerito un evento diverso: una collisione tra una nana bianca e una nana bruna.
Quell’isotopo di alluminio richiedeva un’ispezione più attenta, quindi un team internazionale di astronomi, co-guidato da Dipankar Banerjee del Physical Research Laboratory in India, Tom Geballe del Gemini Observatory e Nye Evans della Keele University nel Regno Unito ha utilizzato lo spettroscopio nel vicino infrarosso del Gemini North per ottenere un’immagine completa della nebulosa nell’infrarosso.
Grazie a quelle immagini, gli astronomi si sono accorti di qualche stranezza. In particolare, i bordi esterni della nebulosa CK Vulpeculae, una struttura gassosa bi-lobata che brilla lontano dalla debole sorgente radio (la stella, o ciò che ne rimane) al suo interno. Gli atomi di ferro presenti nei bordi mostravano spostamento verso il rosso e verso il blu, l’apparente allungamento o accorciamento delle lunghezze d’onda della luce mentre viaggia lontano da o verso l’osservatore.
Le nuove misurazioni hanno segnalato cambiamenti più pronunciati del previsto, questo ha suggerito che il materiale si sta espandendo molto più rapidamente delle misurazioni fatte in passato, come ha spiegato Banerjee: “Non sospettavamo che questo fosse ciò che avremmo trovato. È stato emozionante quando abbiamo trovato un po ‘di gas che viaggiava alla velocità inaspettatamente alta di circa 7 milioni di chilometri all’ora. Questo accennava a una storia diversa su CK Vulpeculae rispetto a quanto era stato teorizzato”.
Se il materiale si muove più velocemente, significa che anche l’oggetto dovrebbe essere più grande di quanto ritenuto in passato. Il team ha studiato attentamente la velocità della nebulosa, il tasso di espansione e la posizione nel cielo, stabilendo che l’oggetto si trova a circa 10.000 anni luce di distanza. La nebulosa è molto più distante rispetto a quanto stabilito nei calcoli precedenti che la stimavano a circa 1.630 anni luce di distanza. Se l’oggetto è lontano più di cinque volte, avrebbe dovuto essere molto più energetico per produrre luce visibile dalla Terra nel 1670; circa 25 volte più energico rispetto alle stime precedenti, secondo i calcoli del team.
È più energia di quanta una nova sia in grado di produrre. Il che significa che non può essere stata una nova a produrre quell’evento quasi 350 anni fa. Come ha spiegato Evans: “In termini di energia rilasciata, la nostra scoperta colloca CK Vulpeculae all’incirca a metà strada tra una nova e una supernova. È uno dei pochissimi oggetti di questo tipo nella Via Lattea e la causa – o le cause – delle esplosioni di questa classe intermedia di oggetti rimangono sconosciute. Penso che tutti sappiamo cosa non è CK Vulpeculae, ma nessuno sa cosa è”.
Questi oggetti rari sono noti come transitori ottici di luminosità intermedia (ILOT) e non è chiaro cosa li causi. Diversi studi hanno suggerito che siano prodotti da sistemi binari, dove almeno una delle stelle è una gigante, ma tale ipotesi non è stata assolutamente confermata. I ricercatori non hanno approfondito le possibili origini di CK Vulpeculae. Ciò richiederà ulteriori studi, ma farlo potrebbe aiutare a risolvere il mistero degli ILOT.
“È difficile in questa fase offrire una spiegazione definitiva o convincente per l’origine dell’eruzione del 1670 di CK Vulpeculae”, ha detto Banerjee . “Anche 350 anni dopo la scoperta di Voituret, la natura dell’esplosione rimane un mistero”.
Fonte: https://www.sciencealert.com/we-just-discovered-that-a-1670-star-explosion-was-way-more-powerful-than-we-thought