Un team internazionale guidato dagli astrofisici della rete globale di telescopi dell’Osservatorio di Las Cumbres (LCO) ha scoperto un nuovo tipo di esplosione stellare, una supernova a cattura elettronica.
La ricerca, pubblicata su Nature Astronomy, è stata condotta da Daichi Hiramatsu, studente laureato presso l’Università della California.
Le supernove a cattura elettronica sono state teorizzate per 40 anni: si pensa derivino dalle esplosioni di stelle con massa 8-10 volte maggiore di quella del Sole, cioè le stelle super-AGB (SAGB), del ramo asintotico delle giganti rosse (AGB).
La scoperta getta nuova luce anche sull’antico mistero della supernova del 1054 d.C., osservata in tutto il mondo durante il giorno, prima di diventare la Nebulosa del Granchio.
Ci sono due tipi principali di supernova, quella termonucleare (cioè l’esplosione di una nana bianca che avviene dopo la sottrazione di materia da una stella compagna in un sistema stellare binario) e quella con collasso del nucleo di ferro (una stella massiccia circa 10 volte la massa del Sole esaurisce il combustibile nucleare e il suo nucleo di ferro collassa, creando un buco nero o una stella di neutroni): le supernove a cattura elettronica sarebbero una via di mezzo, teoria formulata all’inizio degli anni ’80 da Kenichi Nomoto dell’Università di Tokyo e altri ricercatori. Le stelle in questo caso fermano la fusione nucleare al loro interno quando il loro nucleo, ormai composto da ossigeno, neon e magnesio, non è abbastanza massiccio per creare il ferro. In una supernova a cattura elettronica, alcuni degli elettroni nel nucleo di ossigeno – neon – magnesio collassano nei loro nuclei atomici, in un processo chiamato cattura elettronica.
La cattura elettronica si verifica quando un nucleo atomico assorbe uno dei suoi elettroni orbitanti, trasformando un protone del nucleo in un neutrone e ne consegue l’emissione di un neutrino: questa perdita di elettroni fa sì che il nucleo della stella collassi sotto il suo stesso peso portando ad una esplosione di supernova a cattura elettronica.
Lo studio ha esaminato tutti i dati pubblicati sulle supernove conosciute, rilevando che, mentre alcune di loro rispettavano gli indicatori previsti per le supernove a cattura elettronica, solo SN 2018zd li aveva tutti. “Sono molto contento che sia stata finalmente scoperta la supernova a cattura elettronica che io e i miei colleghi avevamo previsto esistesse 40 anni fa e avesse una connessione alla Nebulosa del Granchio. Apprezzo molto i grandi sforzi necessari per ottenere queste osservazioni. Questo è un meraviglioso caso di combinazione di osservazioni e teoria,” ha affermato Kenichi Nomoto della Kavli IPMU dell’Università di Tokyo.
