In un anno tipico, ci sono circa 50 novae, esplosioni nucleari sulla superficie delle stelle nane bianche, nella nostra galassia. Alcune di queste esplosioni sono così luminose e potenti, superano la scala della spiegazione scientifica.

Impiegando due potenti telescopi, gli astronomi della Michigan State University hanno dimostrato una teoria che spiega queste novae super luminose e altre esplosioni astronomiche. I risultati, pubblicato nell'attuale numero di Astronomia della natura , indicano che potenti onde d'urto amplificano le esplosioni oltre qualsiasi scala tradizionale per le esplosioni nucleari.

"Gli astronomi hanno a lungo pensato che l'energia delle novae fosse dominata dalla nana bianca, controllare quanta luce ed energia vengono emesse, " ha detto Laura Chomiuk, Astronomo MSU e co-autore dello studio. "Quello che abbiamo scoperto, però, era una fonte di energia completamente diversa:onde d'urto che possono dominare l'intera esplosione."

Quando inizia l'esplosione, espelle un refrigeratore, onda più lenta di materiale gassoso, relativamente parlando. Dietro, anche se, è un caldo, onda veloce che accelera proprio dietro di essa. La collisione delle due espulsioni produce un'onda d'urto, che si traduce in una spettacolare esplosione di calore e luce.

"Più grande è lo shock, più luminosa è la nova, "Chomiuk ha detto. "Crediamo che sia la velocità della seconda onda che influenza l'esplosione."

Questo studio spiega una teoria sostenuta da Brian Metzger, astronomo della Columbia University, che è anche coautore di questo articolo.

Ora che la teoria è stata dimostrata, gli astronomi usano le novae per comprendere meglio altre esplosioni sovralimentate, come quelli che segnano la morte di stelle massicce in galassie lontane.

"Le novae sono piccoli laboratori nel nostro cortile galattico che possiamo usare per studiare alcune delle esplosioni più luminose dell'universo, " disse Chomiuk. "Quando accadono future novae, potremo osservarli per capire meglio come si accendono le scosse e come alimentano le esplosioni. Vogliamo davvero scoprire quanto siano comuni ed energici gli shock".

La scoperta è segnata dalla caparbia tenacia dei ricercatori. Quando accadono le novae, ci sono buone probabilità che vengano osservati dall'All Sky Automated Survey for SuperNovae della Ohio State University. ASAS-SN è una suite di telescopi robotici negli emisferi nord e sud. Infatti, ASAS-SN ha scoperto questa particolare nova presente in questo studio:ASASSN-16ma.

Quando ASASSN-16ma è stato scoperto nell'ottobre 2016, Kwan-Lok ​​Li, Astronomo MSU e autore principale, e Chomiuk, ha richiesto un secondo telescopio, il telescopio spaziale a raggi gamma Fermi della NASA, per osservare l'esplosione e misurare i raggi gamma rilasciati dalla nova. I raggi gamma sono un tracciante diretto delle onde d'urto.

Non lasciando nulla di intentato, Chomiuk ha anche allertato l'American Association of Variable Star Observers. Questa banda internazionale di astronomi professionisti e dilettanti si è unita e ha fornito molti dei dati ottici che hanno dimostrato questa scoperta.

Le osservazioni raccolte da queste fonti hanno fornito dati senza precedenti. I risultati inequivocabili, quando espresso attraverso un grafico, mostrano una linea pulsante di energia - simile a un battito cardiaco galattico, di una sorta – con la luce ottica e i raggi gamma che si rispecchiano a vicenda e confermano la teoria. I raggi gamma e la luce ottica provengono dalla stessa sorgente, dimostrando che gli shock dominano la luminosità della nova.

"La luminosità della nova e la forza dei nostri dati mi hanno davvero sorpreso, Li ha detto. "Altre novae possono richiedere giorni o settimane per raccogliere dati sufficienti. Questo, anche se, era visibile dopo solo un giorno, e sapevamo che era una buona cosa."