Un team internazionale di astronomi che utilizzano lo strumento GNIRS di Gemini North ha scoperto che CK Vulpeculae, vista per la prima volta come una nuova stella luminosa nel 1670, è circa cinque volte più lontano di quanto si pensasse in precedenza. Ciò rende l'esplosione del 1670 di CK Vulpeculae molto più energica di quanto precedentemente stimato e la colloca in una misteriosa classe di oggetti che sono troppo luminosi per essere membri del ben noto tipo di esplosioni noto come novae, ma troppo debole per essere supernova.

350 anni fa, il monaco francese Anthelme Voituret vide una nuova stella luminosa risplendere nella vita nella costellazione di Vulpecula. Nei mesi successivi, la stella è diventata luminosa quasi quanto Polaris (la stella polare) ed è stata monitorata da alcuni dei principali astronomi del giorno prima che svanisse alla vista dopo un anno. La nuova stella alla fine ottenne il nome CK Vulpeculae ed è stata a lungo considerata il primo esempio documentato di nova, un evento astronomico fugace derivante da un'esplosione in un sistema stellare binario stretto in cui un membro è una nana bianca, il residuo di una stella simile al Sole. Però, una serie di risultati recenti ha messo in dubbio la classificazione di vecchia data di CK Vulpeculae come nova.

Nel 2015, un team di astronomi suggerì che l'apparizione di CK Vulpeculae nel 1670 fosse il risultato di una collisione catastrofica tra due stelle normali. Poco più di tre anni dopo, gli stessi astronomi hanno inoltre proposto che una delle stelle fosse in realtà una gigantesca gigante rossa, in seguito alla scoperta di un isotopo radioattivo dell'alluminio nelle immediate vicinanze del luogo dell'esplosione del 1670. A complicare ulteriormente il quadro, un gruppo separato di astronomi ha proposto una diversa interpretazione. Nella loro carta, pubblicato anche nel 2018, suggerirono che l'improvviso schiarimento nel 1670 fosse il risultato della fusione tra una nana bruna - una stella fallita troppo piccola per brillare attraverso la fusione termonucleare che alimenta il Sole - e una nana bianca.

Ora, aggiungendo al mistero in corso che circonda CK Vulpeculae, nuove osservazioni dall'Osservatorio internazionale Gemini, un programma del NOIRLab di NSF, rivelano che questo enigmatico oggetto astronomico è molto più lontano e ha espulso gas a velocità molto più elevate di quanto riportato in precedenza.

Questa squadra, guidato da Dipankar Banerjee del Physical Research Laboratory Ahmedabad, India, Tom Geballe dell'Osservatorio Gemelli, e Nye Evans della Keele University nel Regno Unito, inizialmente previsto di utilizzare lo strumento Gemini Near-Infrared Spectrograph (GNIRS) su Gemini North sul Maunakea delle Hawaii per confermare la rilevazione del 2018 di alluminio radioattivo nel cuore di CK Vulpeculae. Dopo aver realizzato che rilevarlo nell'infrarosso sarebbe stato molto più difficile di quanto pensassero inizialmente, gli astronomi hanno improvvisato e ottenuto osservazioni all'infrarosso su tutta l'estensione di CK Vulpeculae, compresi i due fili di nebulosità ai suoi bordi più esterni.

"La chiave della nostra scoperta sono state le misurazioni GNIRS ottenute ai bordi esterni della nebulosa, " ha elaborato Geballe. "La firma degli atomi di ferro spostati verso il rosso e verso il blu rilevati lì mostra che la nebulosa si sta espandendo molto più rapidamente di quanto le osservazioni precedenti avessero suggerito".

Come spiega ulteriormente l'autore principale e astronomo Banerjee, "Non sospettavamo che questo fosse ciò che avremmo trovato. È stato emozionante quando abbiamo trovato del gas che viaggiava alla velocità inaspettatamente elevata di circa 7 milioni di km/ora. Ciò suggeriva una storia diversa su CK Vulpeculae rispetto a quanto teorizzato. "

Misurando sia la velocità di espansione della nebulosa sia quanto si sono mossi i fuochi fatui più esterni negli ultimi dieci anni, e spiegando l'inclinazione della nebulosa nel cielo notturno, che era stato stimato in precedenza da altri, il team ha determinato che CK Vulpeculae si trova approssimativamente a 10, 000 anni luce di distanza dal Sole, circa cinque volte più lontano di quanto si pensasse in precedenza. Ciò implica che l'esplosione del 1670 fu molto più brillante, rilasciando circa 25 volte più energia di quanto precedentemente stimato. Questa stima molto più ampia della quantità di energia rilasciata significa che qualunque evento abbia causato l'improvvisa comparsa di CK Vulpeculae nel 1670 è stato molto più violento di una semplice nova.

"In termini di energia rilasciata, la nostra scoperta colloca CK Vulpeculae all'incirca a metà strada tra una nova e una supernova, " ha commentato Evans. "È uno dei pochissimi di questi oggetti nella Via Lattea e la causa - o le cause - delle esplosioni di questa classe intermedia di oggetti rimangono sconosciute. Penso che sappiamo tutti cosa non è CK Vulpeculae, ma nessuno sa cosa sia."

L'aspetto visivo della nebulosa CK Vulpeculae e le alte velocità osservate dal team potrebbero aiutare gli astronomi a riconoscere i resti di eventi simili, nella nostra Via Lattea o nelle galassie esterne, che si sono verificati in passato.

"È difficile in questa fase offrire una spiegazione definitiva o convincente per l'origine dell'eruzione del 1670 di CK Vulpeculae, " ha concluso Banerjee. "Anche 350 anni dopo la scoperta di Voituret, la natura dell'esplosione rimane un mistero. "