Sospettasi supernova

Predire un’esplosione cosmica con qualche milione di anni di anticipo non è roba da poco. A farlo sono stati i ricercatori italiani dell’Istituto Nazionale di Astrofisica, che hanno scoperto un sistema binario composto da una nana bianca tra le più massicce mai studiate e da un astro compagno che le cede materia, portandola (probabilmente) a diventare una supernova, cioè verso l’esplosione. Da anni era stato identificato il sistema e studiata la luminosissima stella HD 49798 (una subnana); ancora sconosciuta invece, era la natura della sua compagna, RX J0648-4418, molto più piccola e non percepibile nello spettro del visibile. Un gruppo di scienziati italiani l’ha finalmente identificata grazie alle osservazioni nei raggi X del satellite XMM-Newton dell’Agenzia spaziale europea. Si tratta di una nana bianca supemassiccia, in grado di ruotare su se stessa in soli tredici secondi. Ne abbiamo parlato con Sandro Mereghetti ricercatore dell’Inaf-Iasf di Milano e coautore dello studio pubblicato su Science.

Dottor Mereghetti, in cosa consiste esattamente la scoperta?
“Si tratta di un particolare sistema binario che, pur essendo previsto da modelli teorici, non era ancora mai stato individuato. Si trova nella nostra galassia a una distanza di circa duemila anni luce in direzione della costellazione della Poppa. La HD 49798 è molto luminosa, basta un piccolo binocolo per vederla, e si conosceva già; la scoperta principale è invece quella di una nana bianca sua compagna che ha una massa di quasi 1,4 volte quella del Sole concentrata in uno spazio grande come metà del nostro pianeta, ed è molto vicina al limite di Chandrasekha”.

Cos’è il limite Chanrdrasekha?
“È la massa più grande che una nana bianca può avere, e corrisponde a circa 1,44 masse solari. In un sistema binario, oltre questo limite la nana bianca può esplodere trasformandosi in una supernova. Nel nostro caso la stella sta accrescendo la sua massa grazie alla materia persa dalla compagna. Quando in futuro questa stella si espanderà il trasferimento di materia sulla nana bianca sarà ancora maggiore. Quindi è praticamente certo che la sua massa, già vicina al limite, arriverà al valore critico”.

Cosa succederà allora?
“Il destino finale dipende da fattori che non conosciamo, ma i casi sono due. Nella prima ipotesi la stella esplode scagliando tutta la sua massa nello spazio e creando una supernova. L’alternativa è che non esploda ma collassi su sé stessa formando una stella di neutroni. In questo caso il corpo celeste mantiene tutta la sua massa, ma compressa in un raggio di soli dieci chilometri (contro i 3.000 attuali, ndr.). Non siamo in grado di dire quale scenario è più probabile perché ancora non conosciamo molti dei dettagli che ne influenzano la sorte, come la composizione interna della nana bianca, la sua temperatura, la composizione della materia che acquisirà e la velocità con cui aumenterà la sua massa”.

Cosa accadrà alla sua compagna?
“HD49798, è una cosiddetta subnana .Si pensa che sia quello che rimane di una stella molto più massiccia di RX J0648-4418 (all’inizio della sua storia poteva avere otto o nove volte la massa del Sole, ndr) che ha perso lo strato esterno di idrogeno ed è quindi formata solo dal nucleo di elio. Se la nana bianca dovesse esplodere sarà spinta lontano dalla sua posizione e diventerà una stella solitaria; se invece si avvererà l’altra ipotesi, il sistema binario cambierà natura, ma la subnana continuerà a cedere materia alla compagna”.

Qual è il significato e l’importanza del vostro studio?
“L’esistenza di sistemi come questo era stata prevista dai teorici che studiano le varie fasi di evoluzione dei sistemi binari, ma finora non ne era stato trovato nessuno. Ora che l’abbiamo individuato possiamo studiarlo in dettaglio e mettere alla prova i modelli- sia per tentare di ricostruire la sua storia passata, sia per capire come evolverà in futuro. Inoltre grazie alle caratteristiche “da record dei primati” della nana bianca, ci permette di verificare le nostre conoscenze teoriche meglio di altre stelle.

Riferimento: Science DOI: 10.1126/science.1176252