Scoperta strana supernova “a shock inverso”: parte del gas sembra tornare indietro

La nebulosa Cassiopea A (credito: [2201.08911] The forward and reverse shock dynamics of Cassiopeia A (arXiv:2201.08911) )

Una supernova “a shock inverso”: è quello che hanno scoperto alcuni astronomi che hanno analizzato le immagini raccolte ai raggi X dal Chandra X-ray Observatory della NASA, un telescopio spaziale. La stranezza sta nel fatto che l’onda d’urto dell’esplosione stellare, che sta accelerando a velocità diverse, presenta una sezione che si inoltra all’indietro, praticamente ritornando verso l’origine stessa dell’esplosione.

Supernova

Una supernova può essere definita come una delle più grandi esplosioni che possono avvenire cosmo. La presenta la parte finale della vita di alcuni tipi di stelle che, raggiunto un certo limite, producono un’esplosione immane. Come per ogni esplosione, il materiale e i gas che schizzano via dal punto dell’esplosione tendono ad allontanarsi.
In questo caso i ricercatori hanno scoperto che, almeno per parte del materiale stesso, può avvenire una cosa controintuitiva.

Nebulosa Cassiopea A

I ricercatori hanno analizzato la nebulosa Cassiopea A. Fatta sostanzialmente di gas, questa nebulosa è stata prodotta da una supernova avvenuta a circa 11.000 anni luce di distanza dalla Terra. In effetti è uno dei resti di supernova più vicini a noi.
I ricercatori hanno calcolato che la nebulosa ha un diametro di circa 16 anni luce ed è fatta sostanzialmente di idrogeno. L’onda d’urto dell’esplosione si sta ancora diffondendo nello spazio circostante il punto di origine dell’esplosione. Seguendo i modelli teorici, questa stessa onda d’urto dovrebbe espandersi nello spazio circostante in maniera uniforme.

Parte dell’onda d’urto va nella direzione “sbagliata”

I ricercatori hanno però scoperto che una parte dell’onda d’urto, situata nella sua regione occidentale, sembra andare e nella direzione “sbagliata”, come spiega Jacco Vink a WordsSideKick.com, un astronomo dell’Università di Amsterdam che ha realizzato il nuovo studio. Mentre parte della regione dell’onda d’urto si sta espandendo ancora verso l’esterno, allontanandosi dall’epicentro dell’esplosione, parte della regione dell’onda d’urto si sta invece “ritirando” avvicinandosi all’epicentro.

Nebulosa fatta di due “gusci”, uno interno e uno esterno

I ricercatori hanno scoperto che la nebulosa in espansione è fatta da due bande di gas, una che fa da guscio interno e una che fa da guscio esterno. Queste due sezioni sembrano viaggiare alla stessa velocità allontanandosi dall’epicentro tranne che per una piccola parte, situata nella regione occidentale della nebulosa. In questa particolare regione i due “gusci” sembrano andare in direzioni opposte: quello esterno tende ad allontanarsi dall’epicentro, quello interno ad avvicinarsi ad essa.
Questo “shock inverso” è prodotto da una massa di gas che si sta ritirando, avvicinandosi all’epicentro, ad una velocità di 6,9 milioni di chilometri orari. Questa velocità è 1/3 della velocità media del resto della nebulosa, che invece si sta propagando verso l’esterno.

L’ipotesi: un anomalo accumulo di pressione

I ricercatori hanno naturalmente fatto qualche ipotesi. La parte che si sta “ritirando ” potrebbe aver incontrato un anomalo accumulo di pressione che sta spingendo il gas facendolo tornare indietro.
In ogni caso questa onda d’urto irregolare mostra che i modelli che gli astronomi hanno formulato in relazione all’espansione delle nebulose e in generale delle onde d’urto prodotte dalle supernove forse vanno corretti, almeno per questa tipologia.

Note e approfondimenti

  1. [2201.08911] The forward and reverse shock dynamics of Cassiopeia A

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