E se le candele fossero diverse?

Un’immagine composita di M31, ottenuta nella lunghezza d’onda dei raggi X (Chandra X-ray Observatory, nell’ottico (Digitized Sky Survey) e nell’infrarosso (SpitzerSpace Telescope) ha probabilmente gettato nuova luce sulla formazione delle supernova di Tipo Ia. Ma potrebbe anche aver creato grossi problemi…

L’immagine composita di M31

L’immagine composita di M31 (la celebre galassia di Andromeda). Le osservazioni di Chandra (raggi X) sono in giallo oro, le ottiche in blu e le infrarosse in rosso.

La maggior parte degli scienziati ritiene che una supernova di Tipo Ia (estremamente luminosa) sia causata dall’esplosione di una nana bianca che abbia superato il limite di massa, diventando instabile e collassando. Le possibilità per ottenere questo gigantesco scoppio cosmico sono essenzialmente due: una Nana Bianca che “succhi” materiale da una compagna di tipo solare fino a fare “indigestione” e scoppiare, oppure l’unione di due Nane Bianche orbitanti una attorno all’altra.

L’evoluzione di un sistema doppio che finisca come Supernova di tipo Ia.

L’evoluzione di un sistema doppio che finisca come Supernova di tipo Ia

L’evoluzione di un sistema doppio che finisca come Supernova di tipo Ia. La stella più massiccia diventa gigante e comincia a fornire materia alla più piccola. Quando il gas circonda il sistema viene espulso, mentre le stelle si avvicinano. La stella più massiccia diventa una nana bianca. A questo punto la stella meno massiccia è ormai vecchia e diventa anch’essa $gigante$, cominciando a regalare materia alla nana bianca. Purtroppo quest’ultima non riesce a crescere troppo, raggiunge una massa critica, diventa instabile ed esplode in supernova Tipo Ia, scagliando lontana la compagna. Probabilmente la nana bianca cresciuta troppo finisce come pulsar o buco nero.

Tuttavia, se il meccanismo di formazione fosse il primo si produrrebbe una gigantesca emissione di raggi X, mentre questa sarebbe circa 40 volte minore nel caso della fusione di due Nane Bianche.

Una simulazione della fusione di due nane bianche che producono anch’esse una supernova di Tipo Ia, ma con minore emissione di raggi X e luminosità variabile

L’immagine ottenuta recentemente da Chandra mostra che le supernova contenute nel nucleo della nostra vicina di casa sono in realtà molto meno luminose nei raggi X di quello che dovrebbero essere se fossero causate dall’accoppiamento di una stella normale e di una Nana Bianca. Inoltre, analoghi risultati si sono ottenuti su altre cinque galassie ellittiche. Sembra quindi che il secondo metodo sia quello più comune nell’Universo. Tutto estremamente interessante, ma i risvolti potrebbero essere ancora più importanti.

Queste supernova sono considerate delle vere e proprie “candele cosmiche standard” per misurare le distanze nell’Universo e la sua espansione (siamo caduti di nuovo in questo discorso…). Esse, infatti, data la loro luminosità, possono essere viste a grande distanza. Inoltre seguono una regola ben definita di luminosità, in quanto l’intervallo di massa per causare l’esplosione di una nana bianca è molto ristretto e quindi anche la luminosità che ne deriva. La loro magnitudine apparente ci dice con buona approssimazione a che distanza si trovano.

E’ facile intuire che se il modello di esplosione è quello che prima si considerava meno probabile (la doppia che si fonde) bisognerà cambiare qualcosa nel calcolo delle distanza. Purtroppo, in aggiunta, la luminosità nell’ottico prevista dall’unione di due Nane Bianche è più variabile di quella causata dalla “digestione” di una compagna normale. Ancora più problematica sarebbe la faccenda se nelle galassie i due meccanismi si mescolassero o se uno fosse più frequente dell’altro in particolari tipi di galassie.

Accidenti… i problemi erano già tanti (e noi di Astronomia.com lo sappiamo moooolto bene!) e adesso le cose si complicano ancora. A volte l’Universo sembra quasi prendersi gioco di noi… ma, in fondo, l’uomo potrebbe anche meritarselo un pochino…

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15 Commenti

  1. quindi alla luce di questo cambiamento si dovrebbe rimappare tutto l’universo perchè le distanze calcolate potrebbero non essere giuste??? noooooooo
    ecco in questo caso, non invidio gli astronomi, sai che lavoro….poveri….

    cosa ne pensi enzo? è davvero così?

  2. Magari fra non molto si scoprirà che la radiazione di fondo non è altro che la fibrillazione delle particelle/onda che intersecano l’universo da ogni dove che lo spostamento verso il rosso, redshit, è un abbaglio dovuto alla “nebbia” delle onde gravitazionali e tutto in onore e gloria del vituperato Fred Hoyle, amen !

  3. salve a tutti,
    rientro dopo molti giorni di assenza causa esame di microbiologia che mi ha tenuto sotto pressione non trovando più il tempo di leggere e commentare in un sito davvero straordinario qual’è questo.
    spero di non essermi perso molto :mrgreen:
    mi siete veramente mancati :mrgreen:

    che dire….quando si è certi di qualcosa ecco subito una scoperta che destabilizza tutte le certezze, questo è il bello della scienza…

  4. Beh, se fosse proprio così darebbe un bel pò di lavoro alla comunità astronomica, amatoriale e non… Che coincidenza, dopo l’articolo su Coelium che lamentava la crisi dell’astronomia amatoriale, questa notizia potrebbe essere un incentivo alle osservazioni dato che da quel che so il contributo degli amatori (soprattutto nella misurazione della magnitudine degli astri) è sempre ben accetto…
    @ giuseppe
    Sarebbe come se ti dicessero che da oggi Proteus mirabilis non fa’ più parte delle Enterobacteriacee?!?! :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen:

    Ps. Complimenti a Stefano Simoni per l’intervista! Ed ovviamente ad Enzo per i suoi sempre ottimi articoli… 😉
    Grazie per l’importante contributo di divulgazione che offrite! Saluti come sempre da una Torino senza stelle… 😥

  5. @tutti,
    spero che non sia così drastica la revisione da fare. Devo ancora capire bene di quanato i valori saranno da cambiare e quali…. Insomma, aspettiamo ancora un po’…

  6. @ivan

    e già, cmq quando ho letto questo articolo mi è venuto in mente Tolomeo

    Pensa se Copernico e Galileo fossero vissuti ai suoi tempi. Gli avrebbero smontato tutta la sua teoria sul sistema solare che magari per lui fu una questione di vita. Pensa che delusione avrebbe avuto

  7. Si dice comunemente che una supernova è l’esplosione di una stella nella fase finale della sua vita, dopo che è divenuta una supergigante.
    Sempre comunemente si dice che le supernove non vanno confuse con le nove, che sono invece esplosioni conseguenti ad un accumulo di materia su una nana bianca, che la preleva da una stella vicina (in un sistema stellare binario). Anzi, la medesima stella può avere nel tempo più esplosioni di tale tipo (cd. “nova ricorrente”)
    E’ ancora valida questa distinzione alla luce di quanto si legge nell’articolo, dove l’accumulo di materia sua una nana bianca viene indicato come una possibile causa di una supernova e non di una semplice nova?
    A rigore sembrerebbe proprio di no. In tal caso una supernova si distinguerebbe da una nova per il solo fatto che la prima è sempre la fase finale della vita di una stella, con un meccanismo che però in certi casi è uguale a quello di una nova.
    Sbaglio qualcosa?
    Ringraziando per la risposta, colgo l’occasione per complimentarmi con i curatori di questo bellissimo sito !

  8. @ Gian paolo,
    ottima domanda.
    Posso dirti in breve che nel caso della nova la nana bianca non raggiunge il limite di massa per farla esplodere e collassare in pulsar o buco nero, ma riesce solo ad espellere gli strati esterni e poi la stella torna ad essere come prima (esistono infatti le nove ricorrenti).

  9. buongiorno a tutti,
    ieri guardando uno dei soliti documentari che parlavano di buchi neri, ho sentito una cosa che mi ha fatto riflettere molto: poniamo in caso di lanciare una sonda in buco nero, questa verrebbe spaghettificata dopo aver superato l’orizzonte degli eventi, (e fin qui tutto bene), ma nel caso di un buco nero supermassiccio, come quello che dovrebbe essere al centro della nostra galassia, questo processo verrebbe meno! perchè essendo così grande non permetterrebbe la spaghettificazione, quindi in teoria, si riuscirebbe ad arrivare alla singolarità senza disintegrarsi prima! questa è appunto una delle più grandi controversie dell’astronomia( o astrofisica).
    mi potete dare qualche informazione in merito?
    non riesco a capire! com’è possibile una cosa del genere??? 😯

  10. acci Stefano!!! leggi nei pensieri? Ho appena mandato a Stefano un articolo su un viaggio verso un buco nero. Non parlerò ancora di spaghetti…ma intanto sarà un bel viaggetto!! 😉

  11. @Stefano,
    ti rispondo sull’effetto “spaghetti” che riprenderemo nel mio articolo. Dunque il tuo dubbio è valido ma spiegabilissimo. Non è vero che non c’è effetto spaghetti nel buco nero più grande, ma solo che ci vuole più tempo perchè capiti, ossia puoi viaggiare ancora sano e salvo per un po’ all’interno del buco nero. Ti spiego:
    Quello che ti distrugge non è la gravità, ma la forza di marea (quella che dice che la parte più vicina al centro di massa subisce una gravità maggiore di quella più lontana, ossia i tuoi piedi sono tirati di più della tua testa (o viceversa, dipende da come entri nel Buco)). Il buco nero, inteso come singolarità spazio-temporale, può essere racchiuso tutto in un punto che contiene tutta la massa. Allora cosa dice la forza di marea? si può scrivere come M/r**3. Ossia cresce con la massa del Buco nero, ma diminuisce andandogli più distante. Non solo, ma domina la distanza in quanto va col cubo! Allora se tu entri dentro l’orizzonte degli eventi di un buco nero piccolo, ti trovi ad una distanza r minore di quella relativa a un buco nero più massiccio. In quello meno massiccio, già prima dell’orizzonte comincerai a essere stirato per la marea ( r è piccola). nel caso di un enorme buco nero , l’orizzonte degli eventi è molto distante dal punto centrale (r è grande) e la marea sarà minore di quella del buco nero più piccolo. Prima che cominci l’effetto spaghetto avrai viaggiato per un po’ dentro l’orizzonte degli eventi e avrai potuto vedere attorno senza disintegrarti. ma prima o poi sarai comunque spaghettizzato!!
    Ti do un consiglio: non correre subito su wikipedia (soprattutto la versione italiana). Spesso è ancora imprecisa se non addirittura sbagliata (in particolare su cose di questo livello). Quella americana è meglio (ma non sempre) e non vorrei che comunicassi notizie poco attendibili ai lettori. Soprattutto se si parla di cose un po’ complicate….
    OK? Grazie 😉

  12. salve a tutti, sono una new entry
    scusate l’ignoranza visto che nonostante sia un appassionato tutto quello che so’ viene da letture qua e là.
    l’orizzonte degli eventi sarebbe il limite dove la velocità di fuga superà la velocità della luce (detto molto approssivamente), ma dipendendo la velocità di fuga dalla forza di gravità, “l’effetto spaghetti” non dovrebbe essere uguale sull’orizzonte degli eventi, anche fra buchi neri di dimensioni diverse?

  13. bene bene

    allora il prossimo raduno potremmo farlo verso il buco nero primordiale.
    solo che io non so cosa sono gli spaghetti!!!!