Nuova comprensione delle forze che guidano le esplosioni di supernovae

Credit: American Physical Society

A partire dal comportamento di piccole fiamme in laboratorio, un team di ricercatori ha guadagnato una nuova comprensione delle forze titaniche che guidano le esplosioni di supernova di tipo Ia. Queste esplosioni stellari sono strumenti importanti per studiare l’evoluzione dell’universo, e avere una migliore comprensione di come si comportano aiuterebbe a rispondere ad alcune delle questioni fondamentali nel campo dell’astronomia. Le Supernovae di tipo Ia si formano quando una nana bianca accumula massa da una stella compagna che riaccende la sua fornace e fa esplodere, ed in breve eclissare, tutte le altre stelle della galassia ospite. Poichè queste esplosioni stellari hanno una luminosità caratteristica, gli astronomi le utilizzano per calcolare distanze cosmiche. E’ stato studiando le supernovae di tipo Ia che due gruppi di ricerca indipendenti hanno determinato che l’espansione dell’Universo è in accelerazione, guadagnando il Premio Nobel 2011 per la Fisica. Per comprendere meglio questo tipo di supernovae, i ricercatori hanno eseguito nuovi calcoli in 3-D della turbolenza che si pensa sia responsabile della lenta combustione che provoca a sua volta una rapida esplosione – la cosiddetta deflagrazione o detonazione di transizione (DDT). Come questo passaggio accada è oggetto di accesi dibattiti, e questi calcoli forniscono informazioni su ciò che sta accadendo nel momento in cui la nana bianca passi allo stato di supernova. Jackson e i suoi colleghi Dean Townsley della University of Alabama a Tuscaloosa, e Alan Calder di Stony Brook, hanno presentato i loro dati alla American Physical Society (APS) Division of Fluid Dynamics (DFD), riuniti a Baltimora, dal 20 al 22 novembre 2011. Mentre il meccanismo della deflagrazione-detonazione di transizione non è ancora ben compreso, l’ipotesi prevalente nella comunità astrofisica è che se la turbolenza è abbastanza intensa, il DDT si verificherà. “Ci sono alcune opzioni per simulare il modo in cui una supernova possa funzionare, ognuno dei quali presenta vantaggi e svantaggi diversi“, ha detto Townsley. “Il nostro obiettivo è di fornire una simulazione realistica di come un dato scenario di supernova si esibirà, ma questo è un obiettivo a lungo termine e coinvolge molti miglioramenti che sono ancora in corso di studio“. I ricercatori ipotizzano che questa migliore comprensione dei fondamenti fisici del meccanismo di esplosione ci darà una maggiore conoscenza sulle supernovae di tipo Ia, e può produrre stime più precise delle distanze.