Le supernovae di tipo Ia (SNe Ia), comunemente note come supernovae termonucleari, sono eventi straordinari nel vasto teatro cosmico. Questi spettacolari esplosioni, alimentate dalla morte di stelle nane bianche, sono state a lungo oggetto di attenta analisi da parte degli astronomi. Recentemente, uno studio condotto da ricercatori dell’HITS in Germania e dello Sternberg Astronomical Institute in Russia ha portato alla luce nuovi dettagli su queste esplosioni, rivelando sorprendenti similitudini con un altro fenomeno celeste noto come supernovae di tipo IIP (SNe IIP).
L’anatomia delle SNe Ia
Le SNe Ia si distinguono per essere esplosioni di stelle nane bianche, composte principalmente da carbonio e ossigeno. Ciò che le rende ancora più affascinanti è il loro coinvolgimento in sistemi binari interagenti. L’esplosione viene innescata dall’interazione con una stella compagna, e questo può avvenire in due modi principali: “single degenerate” e “double degenerate”. Nel primo, la nana bianca strappa idrogeno ed elio dalla compagna, mentre nel secondo due nane bianche si scontrano e fondono.
Un elemento distintivo delle SNe Ia è la loro natura completamente distruttiva, a differenza delle SNe II, derivate dal collasso gravitazionale del nucleo di stelle massicce. Le SNe Ia non lasciano dietro di sé alcun residuo stellare, facendo della loro esplosione uno degli spettacoli più intensi e fugaci del nostro universo.
Il caso “Single Degenerate” con doppia detonazione
Il recente studio ha approfondito la comprensione delle SNe Ia, concentrandosi su un particolare evento di fusione stellare. La fusione coinvolge una nana bianca di carbonio-ossigeno e il nucleo degenere di elio di una gigante rossa. Ciò ha portato a una SN Ia secondo lo scenario “single degenerate” con doppia detonazione. Questo processo, accaduto durante la fase di inviluppo comune, ha generato un’esplosione che ha mantenuto gravitazionalmente legato l’inviluppo stesso al prodotto della fusione.
Gli scienziati, per comprendere appieno le proprietà osservate di questa SN Ia, hanno utilizzato simulazioni avanzate. Il codice Arepo è stato impiegato per simulare la fase idrodinamica della fusione, mentre il codice MESA ha fornito informazioni sulla doppia detonazione del nucleo degenere di elio. Infine, il codice STELLA è stato utilizzato per analizzare il trasporto radiativo associato alla propagazione del fronte d’onda esplosivo, consentendo la creazione di una curva di luce che traccia la luminosità della SN Ia nel tempo.
Il Plateau Osservativo
La curva di luce predetta dallo studio mostra un plateau, un tratto piatto, lungo 40 giorni. Questo è particolarmente simile a quello tipico delle SNe IIP, una classe di SNe core-collapse derivanti da stelle supergiganti rosse con un inviluppo ricco di idrogeno al momento dell’esplosione. Alcuni esempi di queste SNe IIP sono SN 2004dy, SN 2005af, SN 2005hd, SN 2007aa e SN 2008bu.
La somiglianza tra le curve di luce delle SNe Ia con doppia detonazione e quelle delle SNe IIP, eccezion fatta per l’assenza di righe dell’idrogeno nei loro spettri, ha suggerito agli scienziati che le SNe Ia “single degenerate” con doppia detonazione potrebbero essere assimilate alle SNe IIP dal punto di vista osservativo. Questa scoperta aprirà nuove possibilità nell’identificazione e nella comprensione delle SNe Ia, specialmente nelle fasi più avanzate della curva di luce, a distanza di tempo considerevole dall’esplosione.
Svelando i segreti celesti
Questo studio pionieristico getta nuova luce sulla complessità delle SNe Ia, rivelando connessioni sorprendenti con un altro tipo di evento celeste. Le scoperte aprono nuove strade per la comprensione delle dinamiche stellari e offrono un quadro più completo delle esplosioni stellari. In futuro, ulteriori ricerche potrebbero approfondire ancora di più questa affascinante connessione tra diverse categorie di supernovae, portando a nuove rivelazioni sul funzionamento interno delle stelle e sulla vita cosmica che ci circonda.
