Le nane bianche sono tra le stelle più stabili. Lasciati soli, queste stelle che hanno esaurito la maggior parte del loro combustibile nucleare, mentre sono ancora tipicamente massicce come il Sole, e si sono ridotte a dimensioni relativamente piccole, possono durare miliardi o addirittura trilioni di anni.

Però, una nana bianca con una stella compagna vicina può diventare una polveriera cosmica. Se l'orbita del compagno lo avvicina troppo, la nana bianca può estrarre materiale da esso fino a quando la nana bianca non cresce così tanto da diventare instabile ed esplodere. Questo tipo di esplosione stellare è chiamata supernova di tipo Ia.

Sebbene sia generalmente accettato dagli astronomi che tali incontri tra nane bianche e stelle compagne "normali" siano una probabile fonte di esplosioni di supernova di tipo Ia, molti dettagli del processo non sono ben compresi. Un modo per investigare il meccanismo dell'esplosione è guardare gli elementi lasciati dalla supernova nei suoi detriti o espulsi.

Questa nuova immagine composita mostra G344.7-0.1, un residuo di supernova creato da una supernova di tipo Ia, attraverso gli occhi di diversi telescopi. I raggi X dell'Osservatorio a raggi X Chandra della NASA (blu) sono stati combinati con i dati a infrarossi dello Spitzer Space Telescope della NASA (giallo e verde) e con i dati radio del Very Large Array dell'NSF e dell'Australia Telescope dell'Organizzazione di ricerca scientifica e industriale del Commonwealth Array compatto (rosso).

Chandra è uno dei migliori strumenti a disposizione degli scienziati per studiare i resti di supernova e misurare la composizione e la distribuzione degli elementi "pesanti", ovvero qualsiasi cosa diversa da idrogeno ed elio, contengono.

Gli astronomi stimano che G344.7-0.1 sia circa 3, 000 a 6, 000 anni nel lasso di tempo della Terra. D'altra parte, i resti di tipo Ia più noti e ampiamente osservati, compreso Keplero, Tycho, e SN1006, sono tutti esplosi nell'ultimo millennio o giù di lì, visti dalla Terra. Perciò, questo sguardo approfondito a G344.7-0.1 con Chandra offre agli astronomi una finestra su un'importante fase successiva nell'evoluzione di un residuo di supernova di tipo Ia.

Sia l'onda d'urto in espansione che i detriti stellari producono raggi X nei resti di supernova. Mentre i detriti si spostano verso l'esterno dall'esplosione iniziale, incontra resistenza dal gas circostante e rallenta, creando un'onda d'urto inversa che torna indietro verso il centro dell'esplosione. Questo processo è analogo a un ingorgo stradale su un'autostrada, dove col passare del tempo un numero crescente di auto si fermerà o rallenterà dietro l'incidente, facendo in modo che l'ingorgo stradale viaggi all'indietro. Lo shock inverso riscalda i detriti a milioni di gradi, facendolo brillare ai raggi X.

Resti di tipo Ia come Keplero, Tycho e SN 1006 sono troppo giovani perché l'ammortizzatore inverso abbia il tempo di viaggiare plausibilmente all'indietro per riscaldare tutti i detriti nel centro del residuo. Però, l'età relativamente avanzata di G344.7-0.1 significa che lo shock inverso è tornato indietro attraverso l'intero campo di detriti.

Una versione a colori separata dei soli dati Chandra mostra l'emissione di raggi X rispettivamente dal ferro (blu) e dal silicio (rosso), e raggi X prodotti dall'accelerazione degli elettroni quando vengono deviati dai nuclei degli atomi che sono carichi positivamente (verde). La regione con la più alta densità di ferro e le strutture ad arco di silicio sono etichettate.

L'immagine Chandra di G344.7-0.1 mostra che la regione con la più alta densità di ferro (blu) è circondata da strutture ad arco (verde) contenenti silicio. Strutture simili ad arco si trovano per lo zolfo, argon, e calcio. I dati di Chandra suggeriscono anche che la regione con la più alta densità di ferro è stata riscaldata dallo shock inverso più di recente rispetto agli elementi nelle strutture ad arco, implicando che si trova vicino al vero centro dell'esplosione stellare. Questi risultati supportano le previsioni dei modelli per le esplosioni di supernovae di tipo Ia, che mostrano che gli elementi più pesanti sono prodotti all'interno di una nana bianca che esplode.

Questa immagine di Chandra a tre colori mostra anche che il ferro più denso si trova a destra del centro geometrico del resto di supernova. Questa asimmetria è probabilmente causata dal gas che circonda il residuo che è più denso a destra che a sinistra.

La ricerca è stata pubblicata su Il Giornale Astrofisico .