Identificato un sistema stellare binario su dieci miliardi: il primo sistema progenitore di Kilonova
Gli astronomi che utilizzano il telescopio SMARTS da 1,5 metri scoprono un sistema stellare binario su dieci miliardi.
Gli astronomi che utilizzano il telescopio SMARTS da 1,5 metri dell’Osservatorio interamericano di Cerro Tololo in Cile,. un programma del NOIRLab dell’NSF, hanno scoperto il primo esempio di un tipo di sistema stellare binario fenomenalmente raro, .che presenta tutte le condizioni giuste per innescare una kilonova – l’esplosione potentissima che produce oro. creata dalla collisione di stelle di neutroni. Una disposizione di questo tipo è talmente rara che si pensa esistano solo una decina di sistemi di questo genere nell’intera Galassia della Via Lattea. I risultati sono pubblicati oggi (1 febbraio 2023) sulla rivista Nature.
Uno sguardo al primo sistema stellare di una kilonova
Questo insolito sistema, noto come CPD-29 2176, si trova a circa 11.400 anni luce dalla Terra. È stato identificato per la prima volta dall’Osservatorio Swift di Neil Gehrels della NASA. Osservazioni successive, con il telescopio SMARTS da 1,5 metri,. hanno permesso agli astronomi di dedurre le caratteristiche orbitali e i tipi di stelle che compongono questo sistema:. una stella di neutroni creata da una supernova ultra-stripped e una stella massiccia strettamente orbitante che sta per diventare a sua volta una supernova ultra-stripped.
Una supernova ultra-stripped è l’esplosione di fine vita di una stella massiccia che è stata privata di gran parte della sua atmosfera esterna .da una stella compagna. Questa classe di supernova non ha la forza esplosiva di una supernova tradizionale, che altrimenti “butterebbe fuori” dal sistema la stella vicina.
“L’attuale stella di neutroni dovrebbe formarsi senza espellere la sua compagna dal sistema. Una supernova ultra-stripped è la migliore spiegazione del perché queste stelle compagne si trovino in un’orbita così stretta”;. ha dichiarato Noel D. Richardson della Embry-Riddle Aeronautical University e autore principale dell’articolo. “Per creare un giorno una kilonova, l’altra stella dovrebbe esplodere anch’essa come supernova ultra-strippata,. in modo che le due stelle di neutroni possano infine collidere e fondersi”.
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Oltre a rappresentare la scoperta di una stranezza cosmica incredibilmente rara, trovare e studiare sistemi progenitori di kilonova come questo, può aiutare gli astronomi a svelare il mistero di come si formano le kilonovae, facendo luce sull’origine degli elementi più pesanti dell’Universo.
“Per molto tempo gli astronomi hanno ipotizzato le condizioni esatte che potrebbero portare alla formazione di una kilonova“, ha dichiarato l’astronomo del NOIRLab e co-autore André-Nicolas Chené. “Questi nuovi risultati dimostrano che, almeno in alcuni casi, due stelle di neutroni gemelle possono fondersi quando una di esse è stata creata senza la classica esplosione di una supernova”.
Produrre un sistema così insolito, tuttavia, è un processo lungo e improbabile.
“Sappiamo che la Via Lattea contiene almeno 100 miliardi di stelle e probabilmente altre centinaia di miliardi. Questo straordinario sistema binario è essenzialmente un sistema su dieci miliardi”, ha aggiunto Chené. “Prima del nostro studio, la stima era che solo uno o due sistemi di questo tipo dovessero esistere in una galassia a spirale come la Via Lattea”.
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Sebbene questo sistema abbia tutte le carte in regola per formare una kilonova, spetterà ai futuri astronomi studiare questo evento. Ci vorrà almeno un milione di anni perché la stella massiccia termini la sua vita come una titanica esplosione di supernova e lasci dietro di sé una seconda stella di neutroni. Questo nuovo resto stellare e la stella di neutroni preesistente dovranno poi avvicinarsi gradualmente in un balletto cosmico, perdendo lentamente la loro energia orbitale sotto forma di radiazione gravitazionale.
Quando alla fine si fonderanno, la risultante esplosione di kilonova produrrà onde gravitazionali molto più potenti e lascerà dietro di sé una grande quantità di elementi pesanti, tra cui argento e oro.
“Questo sistema rivela che alcune stelle di neutroni si formano solo con un piccolo impulso di supernova”, ha concluso Richardson. “Man mano che comprenderemo la crescente popolazione di sistemi come CPD-29 2176, potremo capire quanto tranquille possano essere alcune morti stellari e se queste stelle possono morire senza supernovae tradizionali”.
