Uno studio condotto dalla Texas Tech University mostra che le emissioni di raggi X supersoft possono provenire dall'accrescimento e dalla fusione nucleare.

Per decenni, astronomi e astrofisici hanno utilizzato un tipo specifico di supernova per misurare l'espansione dell'universo. Ma una recente scoperta condotta dalla Texas Tech University potrebbe capovolgere questa idea.

L'emissione di raggi X supersoft - un livello molto forte dei raggi X più deboli - è stata a lungo considerata il risultato della fusione nucleare sulla superficie di una nana bianca, un piccolo, stella molto densa. Ma un nuovo rilevamento di emissioni supersoft che chiaramente non sono alimentate dalla fusione sta mostrando agli scienziati che la fusione non è l'unico modo in cui si verificano tali emissioni, secondo uno studio pubblicato oggi (3 dicembre) sulla rivista Astronomia della natura .

L'evento, ASASSN16-oh, è stato notato per la prima volta come transitorio nella Small Magellanic Cloud dall'All-Sky Automated Survey. Ulteriori osservazioni dall'Osservatorio Swift della NASA e dall'Osservatorio a raggi X Chandra hanno contribuito a verificare la scoperta.

"Nel passato, le sorgenti supersoft sono state tutte associate alla fusione nucleare sulla superficie delle nane bianche, " ha detto l'autore principale Tom Maccarone, un professore del Texas Tech Department of Physics &Astronomy. "Come una nana bianca cattura materiale da una stella compagna, il materiale si accumula in superficie e diventa caldo, e, alla fine avviene la fusione nucleare, proprio come in una bomba all'idrogeno.

"Ma questa emissione proviene da una regione più piccola della superficie della nana bianca, e abbiamo forti argomenti contro qualsiasi tipo di esplosione avvenuta sulla nana bianca. Nello specifico, non ci sono ampie righe di emissione negli spettri a raggi X o ottici, quindi non può essere stato generato alcun tipo di vento forte. In alcuni casi, la fusione nucleare può essere stabile sulla superficie di una nana bianca, ma non può iniziare immediatamente come fusione stabile. Ci deve essere un'esplosione di qualche tipo quando inizia la fusione".

La fonte di queste emissioni, poi, si pensa che sia l'accrescimento, il processo di accumulazione della materia, non la fusione. Gli scienziati ritengono che il sistema sia costituito da una stella gigante rossa altamente evoluta e una nana bianca con un disco di emissione estremamente grande attorno ad essa. Il tasso di afflusso di materia attraverso il disco è instabile, e quando il materiale inizia a scorrere più velocemente, la luminosità del sistema spara verso l'alto.

"Quello che stiamo vedendo qui è un episodio transitorio di emissione supersoft, ma senza nessuno dei segni che associamo alla fusione nucleare, " disse Maccarone. "Se si verificasse una nova, ci aspetteremmo di vedere il materiale che scorre via dalla nana bianca. Qui non lo facciamo. Anziché, quello che stiamo vedendo è l'emissione calda dal disco che sta trasportando il materiale dalla stella compagna alla nana bianca. Il trasferimento di massa sta avvenendo a un ritmo più elevato rispetto a qualsiasi altro sistema che abbiamo rilevato in passato".

Quindi, ciò che questa scoperta mostra è che ci sono due modi in cui è possibile produrre un'emissione supersoft:fusione nucleare e accrescimento.

"Sono entusiasta di questo risultato, " Disse Maccarone. "Era un fenomeno totalmente nuovo, e ogni volta che si trova uno di quelli, è eccitante."

Per quanto entusiasmante sia questa scoperta di per sé, forse la parte più importante è che potrebbe cambiare il modo in cui gli astrofisici misurano l'espansione dell'universo. Si pensava che questi oggetti fossero uno dei modi principali con cui le nane bianche crescono in massa e alla fine esplodono come supernove di tipo Ia.

"Questi sistemi sono anche il modo in cui misuriamo l'espansione dell'universo, " disse Maccarone. "Per misurare quell'espansione in modo più accurato di quanto facciamo ora, dobbiamo capire l'origine delle supernove di tipo Ia. Questa scoperta - che c'è un nuovo modo per creare sorgenti supersoft - ci farà ripensare al nostro approccio per far corrispondere le popolazioni di questi oggetti con i tassi delle supernove".