Una supernova almeno due volte più luminosa ed energica, e probabilmente molto più massiccio di qualsiasi altro ancora registrato è stato identificato da un team internazionale di astronomi, guidato dall'Università di Birmingham.

Il gruppo, che includeva esperti di Harvard, Northwestern University e Ohio University, credi alla supernova, soprannominato SN2016aps, potrebbe essere un esempio di una supernova di "instabilità di coppia pulsazionale" estremamente rara, forse formato da due stelle massicce che si sono fuse prima dell'esplosione. I loro risultati sono pubblicati oggi in Astronomia della natura .

Un tale evento finora esiste solo in teoria e non è mai stato confermato attraverso osservazioni astronomiche.

Dott. Matt Nicholl, della Scuola di Fisica e Astronomia e dell'Istituto di Astronomia delle Onde Gravitazionali dell'Università di Birmingham, è l'autore principale dello studio. Spiega:"Possiamo misurare le supernove usando due scale:l'energia totale dell'esplosione, e la quantità di energia emessa come luce osservabile, o radiazioni.

"In una tipica supernova, la radiazione è inferiore all'1 per cento dell'energia totale. Ma in SN2016aps, abbiamo scoperto che la radiazione era cinque volte l'energia di esplosione di una supernova di dimensioni normali. Questa è la luce più intensa che abbiamo mai visto emessa da una supernova".

Per diventare così luminoso, l'esplosione doveva essere stata molto più energica del solito. Esaminando lo spettro luminoso, il team è stato in grado di dimostrare che l'esplosione è stata alimentata da una collisione tra la supernova e un enorme guscio di gas, versato dalla stella negli anni prima che esplodesse.

"Mentre molte supernove vengono scoperte ogni notte, la maggior parte si trova in galassie massicce, " ha detto il dottor Peter Blanchard, della Northwestern University e coautore dello studio. "Questo si è subito distinto per ulteriori osservazioni perché sembrava essere in mezzo al nulla. Non siamo stati in grado di vedere la galassia in cui è nata questa stella fino a quando la luce della supernova non si è affievolita".

Il team ha osservato l'esplosione per due anni, finché non è sbiadito all'1 per cento della sua luminosità massima. Utilizzando queste misurazioni, hanno calcolato che la massa della supernova era da 50 a 100 volte maggiore del nostro sole (masse solari). Tipicamente le supernove hanno masse comprese tra 8 e 15 masse solari.

"Le stelle con una massa estremamente grande subiscono violente pulsazioni prima di morire, scrollarsi di dosso un gigantesco guscio di gas. Questo può essere alimentato da un processo chiamato instabilità di coppia, che è stato oggetto di speculazione per i fisici negli ultimi 50 anni, " dice il dottor Nicholl. "Se la supernova ha il momento giusto, può raggiungere questo guscio e rilasciare un'enorme quantità di energia nella collisione. Riteniamo che questo sia uno dei candidati più convincenti per questo processo finora osservato, e probabilmente il più massiccio."

"SN2016aps conteneva anche un altro puzzle, " ha aggiunto il dottor Nicholl. "Il gas che abbiamo rilevato era principalmente idrogeno, ma una stella così massiccia di solito avrebbe perso tutto il suo idrogeno a causa dei venti stellari molto prima che iniziasse a pulsare. Una spiegazione è che due stelle leggermente meno massicce di circa, diciamo 60 masse solari, si era fuso prima dell'esplosione. Le stelle di massa inferiore trattengono il loro idrogeno più a lungo, mentre la loro massa combinata è abbastanza alta da innescare l'instabilità della coppia."

"Trovare questa straordinaria supernova non sarebbe potuto arrivare in un momento migliore, " secondo il professor Edo Berger, un coautore dell'Università di Harvard. "Ora che sappiamo che tali esplosioni energetiche si verificano in natura, Il nuovo James Webb Space Telescope della NASA sarà in grado di vedere eventi simili così lontani da poter guardare indietro nel tempo fino alla morte delle primissime stelle nell'Universo".

Supernova 2016aps è stata rilevata per la prima volta nei dati del Panoramic Survey Telescope e del Rapid Response System (Pan-STARRS), un programma di indagine astronomica su larga scala. Il team ha anche utilizzato i dati del telescopio spaziale Hubble, gli Osservatori Keck e Gemini, alle Hawaii, e gli Osservatori MDM e MMT in Arizona. Altre istituzioni che hanno collaborato includevano l'Università di Stoccolma, Università di Copenaghen, California Institute of Technology, e Space Telescope Science Institute.