Campo di rilevamento e galassia ospite di ZTF 18aaqeasu. Il pannello superiore è un'immagine SDSS d'archivio della regione, mentre il pannello inferiore mostra un'immagine scattata con WASP su P200. La posizione del transiente è contrassegnata dal cerchio bianco:si trova a un offset proiettato di 17,2'' corrispondente a una distanza fisica proiettata di 21,9 kpc nella galassia ospite del redshift. Credito:De et al., 2019.
Gli astronomi hanno recentemente condotto osservazioni fotometriche e spettroscopiche di SN 2018byg, una peculiare supernova di tipo Ia. Risultati di queste osservazioni, presentato in un articolo pubblicato il 3 gennaio sul server di prestampa arXiv, suggeriscono che questa esplosione cosmica sia stata causata dalla doppia detonazione di un enorme guscio di elio.
Le Supernovae (SNe) sono esplosioni stellari energetiche fondamentalmente classificate come Tipo I e Tipo II, a seconda delle loro curve di luce e della natura dei loro spettri. Le SNe di tipo I sono divise in tre sottoclassi:Ia, Ib e Ic. Si ritiene che il tipo Ia SNe sia il risultato dell'esplosione di una nana bianca carbonio-ossigeno in un binario mentre supera il cosiddetto limite di Chandrasehkar (1,4 masse solari), sia a causa di accrescimento da un donatore o fusioni.
Avvistato per la prima volta il 4 maggio 2018, SN 2018byg (noto anche come ZTF 18aaqeasu o ATLAS 18pqq) è uno dei tanti SNe di tipo Ia interessanti. Un team di astronomi guidato da Kishalay De del California Institute of Technology (Caltech) ha effettuato una campagna di osservazione di questa supernova utilizzando vari telescopi terrestri e veicoli spaziali. Queste osservazioni hanno fornito importanti spunti sull'origine di questa esplosione stellare.
"In questo documento, presentiamo osservazioni di ZTF 18aaqeasu, un peculiare tipo I SN che mostra notevoli somiglianze con le firme attese di una doppia detonazione del proiettile He su una nana bianca, " scrivono i ricercatori sul giornale.
Come notato nello studio, De e colleghi ipotizzano che nel caso di SN 2018byg, l'esplosione è stata molto probabilmente innescata dalla detonazione di un proiettile di elio su una nana bianca. In particolare, le osservazioni mostrano che gli strati esterni del materiale espulso sono insolitamente ricchi di elementi del gruppo del ferro (Fe). Questo, secondo gli astronomi, potrebbe indicare un decadimento di elementi radioattivi nell'ejecta più esterno per un'esplosione alimentata da una detonazione di proiettili di elio.
Per di più, lo studio ha rilevato che le proprietà fotometriche e nucleosintetiche di SN 2018byg sono diverse somiglianze con le SNe sub-luminose di tipo Ia. Però, i suoi spettri fotosferici di picco hanno caratteristiche di copertura delle linee estremamente forti e colori rossi, ciò che è insolito per SNe di tipo Ia.
Per spiegare queste proprietà di SN 2018byg, i ricercatori hanno confrontato i dati con vari modelli. Hanno scoperto che l'ipotesi più plausibile che spiega la particolarità di SN 2018byg è la detonazione di un enorme guscio di elio (circa 0,15 masse solari) su una nana bianca con una massa di circa 0,75 masse solari.
"Mostriamo che le proprietà peculiari di ZTF 18aaqeasu sono coerenti con la detonazione di un massiccio guscio di elio (≈ 0,15 M) su una nana bianca di massa sub-Chandrasekhar (≈ 0,75 M) dopo aver incluso la miscelazione di 0,2 M di materiale nella parte esterna espellere, " concludono gli autori del paper.
I ricercatori hanno aggiunto che le proprietà e l'origine di SN 2018byg rendono questa supernova unica nel suo genere. Il loro studio suggerisce che le doppie detonazioni del guscio di elio devono essere intrinsecamente rare nella popolazione di supernove termonucleari.
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