Gli astronomi potrebbero aver trovato il primo esempio della nostra galassia di un insolito tipo di esplosione stellare. Questa scoperta, realizzato con l'Osservatorio a raggi X Chandra della NASA, aggiunge alla comprensione di come alcune stelle frantumano e seminano l'universo con elementi critici per la vita sulla Terra.

Questo affascinante oggetto, situato vicino al centro della Via Lattea, è un residuo di supernova chiamato Sagittarius A East, o Sgr A East in breve. Sulla base dei dati di Chandra, gli astronomi avevano precedentemente classificato l'oggetto come i resti di una stella massiccia esplosa come una supernova, uno dei tanti tipi di stelle esplose che gli scienziati hanno catalogato.

Usando osservazioni Chandra più lunghe, un team di astronomi ha invece concluso che l'oggetto è avanzato da un diverso tipo di supernova. È l'esplosione di una nana bianca, una brace stellare rimpicciolita da una stella esausta come il nostro Sole. Quando una nana bianca estrae troppo materiale da una stella compagna o si fonde con un'altra nana bianca, la nana bianca è distrutta, accompagnato da uno straordinario lampo di luce.

Gli astronomi usano queste "supernovae di tipo Ia" perché la maggior parte di esse emette quasi la stessa quantità di luce ogni volta, indipendentemente da dove si trovano. Ciò consente agli scienziati di utilizzarli per misurare con precisione le distanze nello spazio e studiare l'espansione dell'universo.

I dati di Chandra hanno rivelato che Sgr A East, però, non proveniva da un normale tipo Ia. Anziché, sembra che appartenga a un gruppo speciale di supernove che producono quantità relative di elementi diverse rispetto a quelle tradizionali di tipo I, ed esplosioni meno potenti. Questo sottoinsieme è denominato "Tipo Iax, "un membro potenzialmente importante della famiglia delle supernovae.

"Mentre abbiamo trovato supernovae di tipo Iax in altre galassie, non abbiamo identificato prove per uno nella Via Lattea fino ad ora, " ha detto Ping Zhou dell'Università di Nanchino in Cina, che ha condotto il nuovo studio mentre era all'Università di Amsterdam. "Questa scoperta è importante per capire la miriade di modi in cui le nane bianche esplodono".

Le esplosioni di nane bianche sono una delle fonti più importanti nell'universo di elementi come il ferro, nichel, e cromo. L'unico posto in cui gli scienziati sanno che questi elementi possono essere creati è all'interno della fornace nucleare delle stelle o quando esplodono.

"Questo risultato ci mostra la diversità dei tipi e delle cause delle esplosioni di nane bianche, e i diversi modi in cui rendono questi elementi essenziali, " ha detto il co-autore Shing-Chi Leung di Caltech a Pasadena, California. "Se abbiamo ragione sull'identità dei resti di questa supernova, sarebbe l'esempio conosciuto più vicino alla Terra."

Gli astronomi stanno ancora discutendo la causa delle esplosioni di supernova di tipo Iax, ma la teoria principale è che implicano reazioni termonucleari che viaggiano molto più lentamente attraverso la stella rispetto alle supernove di tipo Ia. Questa camminata relativamente lenta dell'esplosione porta a esplosioni più deboli e, quindi, diverse quantità di elementi prodotti nell'esplosione. È anche possibile che una parte della nana bianca sia rimasta indietro.

Sgr A East si trova molto vicino a Sagittario A*, il buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia, la Via Lattea, e probabilmente si interseca con il disco di materiale che circonda il buco nero. Il team è stato in grado di utilizzare le osservazioni di Chandra mirate al buco nero supermassiccio e alla regione circostante per un totale di circa 35 giorni per studiare Sgr A East e trovare lo schema insolito di elementi nei dati a raggi X. I risultati di Chandra concordano con i modelli al computer che prevedono una nana bianca che ha subito reazioni nucleari a movimento lento, rendendolo un forte candidato per un residuo di supernova di tipo Iax.

"Questo residuo di supernova è sullo sfondo di molte immagini di Chandra del buco nero supermassiccio della nostra galassia scattate negli ultimi 20 anni, " disse Zhiyuan Li, anche dell'Università di Nanchino. "Finalmente potremmo aver capito cos'è questo oggetto e come è nato".

In altre galassie, gli scienziati osservano che le supernove di tipo Iax si verificano a una velocità che è circa un terzo di quella delle supernove di tipo Ia. Nella Via Lattea, ci sono stati tre resti di supernova di tipo Ia confermati e due candidati di età inferiore a 2, 000 anni, corrispondente a un'età in cui i resti sono ancora relativamente brillanti prima di sbiadire in seguito. Se Sgr A East ha meno di 2 anni, 000 anni e risulta da una supernova di tipo Iax, questo studio suggerisce che la nostra galassia è allineata rispetto al numero relativo di supernove di tipo Iax viste in altre galassie.

Insieme al suggerimento che Sgr A East è il residuo del crollo di una stella massiccia, studi precedenti hanno anche evidenziato che non era stata esclusa una normale supernova di tipo Ia. L'ultimo studio condotto con questi dati profondi di Chandra discute sia contro la stella massiccia che contro le normali interpretazioni di tipo Ia.

Questi risultati saranno pubblicati mercoledì 10 febbraio, 2021 in Giornale Astrofisico , e una prestampa è disponibile online.