Un team di astronomi, utilizzando il telescopio Gemini South, parte dell’International Gemini Observatory finanziato in parte dalla U.S. National Science Foundation (NSF) e operato da NSF NOIRLab, insieme al Magellan Baade Telescope, ha osservato per la prima volta una nova ricorrente al di fuori della Via Lattea nella luce vicino-infrarossa. I dati hanno rivelato emissioni chimiche insolite e una delle temperature più alte mai registrate per una nova, segni di un’esplosione estremamente violenta. Le esplosioni di nova avvengono in sistemi stellari binari, dove una nana bianca – il denso residuo di una stella morta – accumula materiale stellare da una stella compagna. Quando questo materiale raggiunge temperature sufficientemente elevate, si verifica un’esplosione.
Sebbene la maggior parte delle novae esploda solo una volta, alcune, chiamate novae ricorrenti, eruttano più volte con intervalli che variano da un anno a decenni. Meno di una dozzina di novae ricorrenti sono state osservate nella Via Lattea, mentre molte di più si trovano in altre galassie. Studiare queste ultime aiuta a comprendere come l’ambiente influisca su questi fenomeni.
LMC 1968-12a: la nova ricorrente nella Grande Nube di Magellano
La prima nova ricorrente extragalattica osservata è LMC 1968-12a (LMC68), situata nella Grande Nube di Magellano, una galassia satellite della Via Lattea. LMC68 ha un ciclo ricorrente di circa quattro anni – il terzo più breve tra le novae conosciute – ed è composta da una nana bianca e una compagna subgigante rossa. Scoperta nel 1968, è stata monitorata regolarmente dal 1990 e la sua ultima esplosione, avvenuta nell’agosto 2024, è stata rilevata inizialmente dall’osservatorio Neil Gehrels Swift. Grazie alla sua prevedibilità, gli astronomi erano pronti a studiare l’evento con osservazioni successive.
Osservazioni rivoluzionarie con Gemini South e Magellan Baade
Le osservazioni di follow-up sono state effettuate nove giorni dopo l’esplosione con il telescopio Magellan Baade e 22 giorni dopo con Gemini South. Grazie alla spettroscopia nel vicino infrarosso, è stato possibile analizzare la fase più calda della nova, caratterizzata da processi estremi. Nonostante l’affievolimento della luce della nova, lo strumento FLAMINGOS-2 di Gemini South ha rilevato un forte segnale dagli atomi di silicio ionizzato, con nove dei suoi 14 elettroni rimossi, un fenomeno che richiede enormi quantità di energia.
Nelle osservazioni precedenti con Magellan, la luce emessa dal silicio ionizzato brillava 95 volte più intensamente di quella del Sole in tutte le sue lunghezze d’onda. Anche nelle osservazioni successive, nonostante la diminuzione del segnale, l’emissione di silicio dominava lo spettro.
Una temperatura da record e un’esplosione senza precedenti
“La brillantezza del silicio ionizzato, quasi 100 volte superiore a quella del Sole, è senza precedenti”, afferma Tom Geballe, astronomo emerito di NOIRLab e coautore dello studio pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. “Ma è altrettanto sorprendente ciò che non abbiamo trovato”. Le novae della Via Lattea presentano solitamente tracce di elementi eccitati come zolfo, fosforo, calcio e alluminio, ma LMC68 ha mostrato solo la firma del silicio ionizzato. Questo suggerisce una temperatura estremamente alta, confermata dai modelli di analisi.
Secondo i ricercatori, il gas espulso dalla nova ha raggiunto i 3 milioni di gradi Celsius, rendendola una delle novae più calde mai osservate. La violenza dell’esplosione potrebbe essere legata alla bassa metallicità della Grande Nube di Magellano: l’assenza di elementi pesanti consente un accumulo maggiore di materiale sulla nana bianca prima dell’innesco dell’esplosione, generando un evento molto più energetico. Inoltre, l’impatto del gas espulso con l’atmosfera della stella compagna ha creato uno shock termico che ha ulteriormente aumentato la temperatura.
Implicazioni per il futuro delle ricerche sulle novae
Prima di queste osservazioni, l’astrofisico Sumner Starrfield aveva ipotizzato che l’accrescimento di materiale a bassa metallicità su una nana bianca avrebbe portato a esplosioni più violente. I nuovi dati confermano questa teoria e aprono la strada a studi più approfonditi. “Con poche novae ricorrenti individuate nella nostra galassia, la comprensione di questi oggetti è progredita lentamente”, spiega Martin Still, direttore del programma NSF per l’International Gemini Observatory. “Espandendo le ricerche a galassie esterne con i più grandi telescopi disponibili, come Gemini South, possiamo accelerare il progresso e misurare il comportamento di questi fenomeni in ambienti chimici diversi”.
Questa scoperta non solo migliora la nostra conoscenza delle novae ricorrenti, ma offre anche nuovi spunti sui processi fisici che regolano le esplosioni stellari, fornendo una finestra unica sull’evoluzione delle stelle e delle galassie.
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