{"id":9277,"date":"2020-12-11T22:37:53","date_gmt":"2020-12-11T21:37:53","guid":{"rendered":"https:\/\/cielipiemontesi.it\/?p=9277"},"modified":"2020-12-11T23:13:34","modified_gmt":"2020-12-11T22:13:34","slug":"dalla-supernova-al-suo-resto-lo-studio-di-palermo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cielipiemontesi.it\/?p=9277","title":{"rendered":"Dalla supernova al suo resto: lo studio di Palermo"},"content":{"rendered":"\n

I risultati di simulazioni magneto-idrodinamiche tridimensionali recentemente sviluppate da un team di astrofisici guidato da Antonio Tutone dell\u2019Universit\u00e0 di Palermo, associato all\u2019Istituto nazionale di astrofisica, hanno permesso di ricostruire i legami tra i resti di supernove e i loro eventi progenitori<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Distribuzione di densit\u00e0 nel caso di un\u2019esplosione con simmetria sferica<\/strong> (a sx) e nel caso in cui siano presenti anisotropie su larga scala<\/strong> (a dx). Entrambi i pannelli sono divisi in quattro quadranti, ognuno raffigurante l\u2019espansione del materiale espulso 10, 100, 1000 e 5000 anni dopo l\u2019esplosione. Crediti: Tutone et al, A&A<\/em>, 2020<\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Le spettacolari esplosioni di supernova<\/strong><\/a> con cui le stelle di grande massa terminano la loro evoluzione sono eventi governati da una fisica complessa, lontani dall\u2019essere descrivibili assumendo una semplice simmetria sferica. La rarit\u00e0 di questi eventi rende ancora pi\u00f9 complicata la comprensione dei processi fisici coinvolti nelle esplosioni di supernova<\/em>. Si stima, infatti, che la nostra galassia in media ospita una supernova ogni 50 anni, e le supernove osservate in altre galassie sono a distanze troppo elevate da noi per poter risolvere spazialmente i dettagli dell\u2019esplosione.<\/p>\n\n\n\n

I fenomeni fisici coinvolti nelle esplosioni di supernova possono per\u00f2 essere compresi studiando i resti di supernova<\/a><\/strong>, ossia le nebulose in rapida espansione create dagli strati dell\u2019atmosfera della stella progenitrice<\/em> espulsi a velocit\u00e0 di migliaia e decine di migliaia di km\/s. I resti di supernova utili<\/em> a questo scopo devono per\u00f2 essere abbastanza vicini a noi \u2013 non pi\u00f9 distanti di poche migliaia di anni luce<\/em> \u2013 da permetterci di analizzare la loro struttura spaziale ed abbastanza giovani \u2013 risalenti a non pi\u00f9 di qualche migliaio di anni<\/em> \u2013 da conservare ancora nella loro struttura l\u2019imprint<\/em> dei processi avvenuti durante l\u2019esplosione. Nella nostra galassia si conta circa una dozzina di resti di supernova che soddisfa questi criteri<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Le simulazioni magneto-idrodinamiche tridimensionali recentemente sviluppate da un team di astrofisici guidato da Antonio Tutone<\/strong> dell\u2019Universit\u00e0 di Palermo<\/strong>, associato all\u2019Istituto nazionale di astrofisica, mirano a connettere la morfologia dei resti di supernova con la geometria della supernova progenitrice<\/em>. Gli autori dello studio hanno infatti simulato i primi 5000 anni di evoluzione di un resto di supernova<\/em> prodotto dall\u2019esplosione di una supergigante rossa di 20 masse solari<\/em>, partendo proprio dall\u2019esplosione della supernova.<\/p>\n\n\n\n

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Antonio Tutone, ricercatore all\u2019Universit\u00e0 di Palermo, primo autore dello studio pubblicato su A&A<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Al termine della loro evoluzione, stelle di questo tipo producono una grande variet\u00e0 di elementi chimici: la loro struttura interna ha una caratteristica configurazione a gusci concentrici,<\/em> con elementi diversi prodotti dai processi termonucleari che avvengono in determinati gusci. Gli elementi pi\u00f9 leggeri, come l\u2019elio, sono prodotti negli strati esterni,<\/em> mentre quelli pi\u00f9 pesanti, come ferro e silicio, negli strati interni<\/em>. Nel caso di un\u2019esplosione pressoch\u00e9 simmetrica<\/strong>, ossia priva di anisotropie su larga scala, il resto di supernova mantiene la struttura a gusci tipica della stella progenitrice<\/strong>, con un\u2019iniziale espansione omologa degli strati espulsi dall\u2019esplosione<\/em>. Il resto di supernova abbandona questa geometria appena gli strati pi\u00f9 esterni interagiscono con lo shock inverso che viaggia verso l\u2019interno del resto di supernova<\/em>. Nel caso invece in cui siano presenti asimmetrie su larga scala durante l\u2019esplosione<\/strong> della supernova, la strutturazione chimica<\/em> del resto di supernova devia dalla configurazione a gusci, e dipende fortemente dalla instabilit\u00e0 idrodinamiche<\/em> che si sviluppano a seguito del collasso della stella e dalla struttura interna della stella progenitrice<\/em>. Le simulazioni mostrano infatti che forti anisotropie nell\u2019esplosione lasciano una traccia visibile nel resto di supernova<\/strong>, portando ad un\u2019inversione nelle abbondanze chimiche dei frammenti stellari espulsi<\/strong>. \u00abLe simulazioni numeriche\u00bb, spiega Tutone a Media Inaf<\/em>, \u00abforniscono un importante strumento di analisi. Oltre a permetterci di studiare l\u2019evolversi di oggetti ben al di l\u00e0 delle scale di tempo umane,<\/em> forniscono utili modelli per comprendere i casi reali<\/em>. La sintesi di propriet\u00e0 osservabili, come gli spettri di emissione termica in banda X, ci ha permesso di individuare le \u201ctracce\u201d lasciate dall\u2019anisotropia sull\u2019evoluzione del resto di supernova<\/em>. I risultati del modello permetteranno di individuare nelle osservazioni strutture simili a quelle simulate\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

In particolare, elementi pesanti<\/strong> \u2013 come il ferro, che all\u2019interno della stella progenitrice \u00e8 abbondante nel nucleo e negli strati interni \u2013 possono trovarsi nel resto di supernova all\u2019esterno di elementi pi\u00f9 leggeri<\/strong>, in una configurazione simile a quella osservata in alcuni <\/em>resti di supernova galattici<\/strong>. Questi elementi prodotti in prossimit\u00e0 del nucleo della stella riflettono la dinamica delle complesse fasi immediatamente successive al collasso del nucleo<\/em> e, pertanto, possono dare indicazioni importanti sui processi fisici che governano le esplosioni di supernova.<\/p>\n\n\n\n

Per saperne di pi\u00f9:<\/strong><\/p>\n\n\n\n