Lo strano caso della supernova 2019yvr
In un recente studio pubblicato su Mnras un team di astronomi guidato dalla Northwestern University descrive le caratteristiche di una supernova esplosa nel 2019 e della sua stella progenitrice, una supergigante gialla, osservate a distanza di due anni e mezzo lโuna dallโaltra. I risultati mostrano una discrepanza nel contenuto di idrogeno che induce a rivalutare ciรฒ che รจ possibile avvenga durante il fine vita delle stelle piรน massicce
di Giuseppe Fiasconaro
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Le supernove rivelano solo occasionalmente la loro storia passata. A volte, perรฒ, immagini dโarchivio della galassia in cui lโesplosione รจ avvenuta possono aiutare a scoprire comโera la stella prima del suo ultimo sospiro. E quando ciรฒ accade, comโรจ successo a un team di astronomi guidato dalla Northwestern University (Usa), il risultato puรฒ essere inaspettato. Puรฒ accadere ad esempio che nello spettro della supernova si rilevi la firma dellโidrogeno, ma che non ve ne sia traccia nella sua stella progenitrice.

ร il caso della supernova 2019yvr e della sua candidata stella madre, una supergigante gialla, osservate a distanza di due anni e mezzo lโuna dallโaltra da Charles Kilpatrick, postdoc presso il Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysicsย (Ciera) della Northwestern University, e dai suoi colleghi. I risultati dello studio sono pubblicati sulle pagine della rivista Monthly Notice della Royal Astronomical Society.
Sn 2019yvr รจ una supernova scoperta allโinterno della galassia a spirale Ngc 4666 il 27 dicembre 2019 dai telescopi del programma Atlasย (Asteroid terrestrial impact last alert system). Osservata nel corso dello studio con diversi telescopi situati in Cile (il Gemini South di Cerro Pachรณn, il telescopio Swope di Las Campanas e il Global Telescope Network di Las Cumbres), lโanalisi delle curve di luce e degli spettri ha mostrato che si tratta di una supernova di tipo Ib: unโesplosione, prodotta dalla morte in pompa magna di stelle con una massa di almeno nove volte quella del Sole, in cui il materiale espulso รจ privo di idrogeno (le supernove sono classificate in diversi modi, e uno di questi si basa sulla presenza o meno nei loro spettri delle righe dellโidrogeno: se lo spettro della supernova presenta tali righe, chiamate serie di Balmer , essa viene classificata come di tipo II, in caso contrario come di tipo I).
E prima? ยซQuello che le stelle massicce fanno appena prima di esplodere รจ un grande mistero irrisoltoยป, dice Kilpatrick. ยซร raro vedere questo tipo di stella prima che esploda in una supernovaยป. I ricercatori sono perรฒ riusciti a recuperare le immagini dello spazio profondo catturate in precedenza dal telescopio spaziale Hubble della Nasa โ che aveva osservato la stessa sezione di cielo in cui รจ stata avvistata Sn 2019yvr due anni e mezzo prima che la stella esplodesse โ alla ricerca della stella progenitrice del โbotto cosmicoโ.

Le immagini di Hubble hanno permesso di identificare come candidato progenitore una supergigante gialla di circa 30 masse solari situata a 35 milioni di anni luce dalla Terra nellโammasso di galassieย dellaย Vergine. Una stella, spiegano i ricercatori, la cui temperatura superficiale relativamente fredda โ 6.500 gradi Celsius โ implica un enorme inviluppo di idrogeno, di cui perรฒ non cโรจ traccia nella sua supernova. Insomma, la stella individuata ha caratteristiche assai diverse da quelle tipiche dei progenitori di supernove di tipo I, che si ritiene abbiano involucri compatti e di massa ridotta, coerenti con una stella priva o quasi di idrogeno nei suoi strati esterni.
ยซNon abbiamo mai visto una cosa simileยป, osserva Kilpatrick. ยซSe una stella esplode senza idrogeno, dovrebbe essere una stella blu, dunque davvero molto calda. ร quasi impossibile per una stella essere cosรฌ fredda senza avere idrogeno nei suoi strati esterni. Abbiamo esaminato ogni singolo modello stellare che potesse spiegare una stella come questa, e ciascuno prevedeva che avesse idrogeno โ cosa che, dalla sua supernova, sappiamo che non aveva. Un fatto che porta ad ampliare ciรฒ che รจ fisicamente possibileยป.
Come spiegare dunque questa apparente contraddizione, ovvero lโosservazione di una supernova senza una massa di idrogeno significativa e una stella progenitrice le cui caratteristiche sono coerenti con una stella massiccia che in genere possiede nei suoi strati esterni una massa di idrogeno non trascurabile?

Diversi mesi dopo lโesplosione della supernova, Kilpatrick e il suo team hanno trovato un possibile indizio: il materiale espulso dalla supernova รจ entrato in collisione con una grande massa di idrogeno. Ciรฒ ha portato i ricercatori a ipotizzare che la stella progenitrice possa aver espulso lโidrogeno dei suoi strati esterni molti anni prima di esplodere.
ยซGli astronomi sospettano che le stelle possano andare incontro a violente eruzioni negli anni precedenti allโesplosione di supernovaยป, spiega Kilpatrick. ยซLa scoperta di questa stella fornisce alcune delle prove piรน dirette mai trovate del fatto che le stelle subiscano tali perdite di massa. Se la stella รจ andata incontro a queste eruzioni, probabilmente ha espulso il suo idrogeno diversi decenni prima che esplodesseยป.
Nello studio, il team di Kilpatrick presenta perรฒ anche unโaltra possibilitร , ovvero che a strappare via lโidrogeno dalla stella progenitrice della supernova possa essere stata una stella compagna meno massiccia. Il team, tuttavia, non sarร in grado di verificare questa ipotesi fino a quando la luminositร della supernova non si sarร attenuata, il che potrebbe richiedere fino a un decennio, dicono i ricercatori.
ยซA differenza del suo comportamento normale subito dopo lโesplosione, lโinterazione con lโidrogeno ha rivelato che รจ un tipo di supernova stranaยป, conclude Kilpatrick. ยซMa รจ eccezionale che siamo stati in grado di trovare la sua stella progenitrice nei dati di Hubble. Tra quattro o cinque anni penso che saremo in grado di saperne di piรน su quello che รจ successoยป.