La nube di detriti Pa 30, residuo di una supernova osservata nel 1181, è attraversata da scie di gas composte da catene di nodi regolari. Ciascun nodo è largo circa 100 miliardi di chilometri, una dimensione pari a circa dieci volte il diametro dell’orbita di Nettuno. Nuove immagini mostrano inoltre che la stella sopravvissuta all’esplosione si trova quasi esattamente al centro della nube. La sua posizione suggerisce che abbia ricevuto una spinta molto debole e che l’esplosione sia stata relativamente simmetrica.
La ricerca è stata condotta da Tim Cunningham, dell’University of Warwick, insieme a Ilaria Caiazzo, dell’Institute of Science and Technology Austria. Cunningham ha svolto il lavoro quando era al Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal.
La supernova fu registrata nel 1181 da osservatori giapponesi, cinesi e arabi. I resti vennero identificati soltanto nel 2013, quando appassionati di astronomia volontari individuarono una nube sconosciuta in immagini infrarosse d’archivio. In seguito, gli astronomi collegarono la nube alla testimonianza storica. Pa 30 si trova a circa 7.500 anni luce dalla Terra ed è l’unico resto di questo tipo conosciuto nella Via Lattea. La misteriosa supernova del 1181 e la nebulosa Pa 30 è stata al centro di precedenti ricerche.
La stella esplosa era una nana bianca, il nucleo denso, grande all’incirca quanto la Terra, che rimane quando una stella ha esaurito il combustibile. In un’intervista a Earth.com, Caiazzo ha spiegato che l’esplosione fu una supernova di tipo Iax, una forma peculiare in cui la nana bianca non viene distrutta del tutto e lascia un residuo stellare parzialmente bruciato. La stella sopravvissuta ha una temperatura di circa 200.000 °C ed emette un vento che viaggia a circa 16.000 chilometri al secondo. Il fenomeno ricorda il caso di una stella sopravvissuta a una supernova osservata dagli astronomi.
A differenza della maggior parte dei resti di supernova, che hanno una struttura caotica, Pa 30 presenta lunghe scie dritte che si irradiano dal centro, come i raggi di un fuoco d’artificio. Uno studio precedente aveva rilevato che il gas si allontana a velocità costante fin dall’esplosione. «Nessun altro resto di supernova conosciuto presenta filamenti così lunghi e dritti; la maggior parte ha una struttura molto più caotica», ha detto Caiazzo. «Capire come si sono formati questi filamenti è una delle grandi questioni ancora aperte su Pa 30».
Per esaminare le scie, il gruppo ha utilizzato il telescopio Gemini North sul Mauna Kea, alle Hawaii. A metà del 2025 il telescopio ha raccolto immagini per quasi sette ore, usando filtri che lasciavano passare soltanto la luce emessa dallo zolfo e dall’ossigeno incandescenti.
Le immagini dello zolfo hanno rivelato circa dieci volte più scie rispetto a quelle individuate nelle osservazioni precedenti. A un esame più ravvicinato, la maggior parte è risultata formata da una successione di nodi. Ognuno misura circa 100 miliardi di chilometri di diametro; le dimensioni sono simili sia lungo la stessa scia sia tra scie diverse. Anche la distanza tra i nodi sembra abbastanza regolare. Il debole bagliore dell’ossigeno, che nelle immagini precedenti appariva sfocato, proviene dalle stesse scie osservate nello zolfo.
Questa struttura offre nuovi elementi per mettere alla prova le ipotesi sulla formazione dei filamenti. Secondo una possibilità, le scie si sarebbero increspate quando i detriti in rapido movimento hanno attraversato gas più rarefatto, che in seguito si è raffreddato e addensato. Un’altra ipotesi attribuisce la forma delle scie al vento della stella, ma fatica a spiegare perché i detriti continuino ad allontanarsi a velocità così costante. «Abbiamo scoperto che i filamenti non sono uniformi, ma sono composti da singoli nodi», ha detto Caiazzo. «Questo ci fornisce un nuovo indizio importante su come si è svolta l’esplosione e su come il materiale espulso si è evoluto in seguito».
Le simulazioni al computer di esplosioni di questo tipo spesso prevedono che la detonazione inizi da un lato della nana bianca. Un’esplosione asimmetrica dovrebbe spingere la stella sopravvissuta nella direzione opposta, con velocità che nei modelli possono arrivare a circa 600 chilometri al secondo. «Poiché la quantità di moto deve conservarsi, un’esplosione asimmetrica dovrebbe dare alla stella sopravvissuta una “spinta” nella direzione opposta, un po’ come quando un astronauta lancia un oggetto in una direzione e viene spinto dall’altra», ha spiegato Caiazzo a Earth.com.
Il gruppo ha ricostruito la direzione da cui sembrano provenire le scie. Il centro della nube coincide quasi esattamente con la posizione della stella: la sua velocità trasversale, cioè il movimento apparente sul piano del cielo, non può quindi superare circa 14 chilometri al secondo. «Se la spinta poteva avvenire in qualsiasi direzione, la velocità complessiva è quasi certamente inferiore a circa 94 chilometri al secondo. Questo ci dice che la stella non può aver ricevuto una spinta forte e, di conseguenza, che l’esplosione deve essere stata in realtà piuttosto simmetrica», ha detto Caiazzo.
Restano però diverse incertezze. I nodi sono appena abbastanza nitidi da poter essere misurati e la sovrapposizione delle scie lungo la linea di vista rende difficile stabilire quanto siano distanti tra loro. Inoltre, il moto della stella verso la Terra o in direzione opposta non è stato misurato direttamente. Gli spettri, cioè le osservazioni della luce suddivisa nelle sue componenti, coprono finora soltanto circa un decimo della nube.
Non è ancora chiaro quale fosse il sistema stellare originario. I ricercatori hanno ipotizzato la fusione di due nane bianche; l’altra possibilità, secondo Caiazzo, è che una nana bianca abbia sottratto materiale a una stella compagna. Il gruppo di Caiazzo ha in programma nuove osservazioni con i telescopi spaziali James Webb e Hubble. Insieme alle simulazioni, queste immagini potrebbero aiutare a ricostruire com’era il sistema prima del 1181 e che cosa diventerà la stella sopravvissuta.
Cunningham ha osservato che nella Via Lattea potrebbero esserci altri resti simili, ancora da scoprire: le testimonianze storiche attendibili di queste esplosioni risalgono infatti soltanto a circa mille anni fa. Supernove di questo tipo vengono osservate anche come punti luminosi in galassie lontane, ma Pa 30 è abbastanza vicina da poter essere studiata con un livello di dettaglio eccezionale.
Fonte: earth.com
