Il Large Area Telescope di Fermi, non aveva visto alcun segno di una nova nei 19 giorni prima del 10 marzo(a sinistra) mentre un eruzione è ovvia nei dati ricevuti dopo i 19 giorni(a destra). Le immagini mostrato la percentuale dei irraggiamenti in raggi gamma, con energie superiori a 100 milioni di elettrovolt( 100 MeV); i colori più luminosi indicano le percentuali maggiori(Credit: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration)

Un gruppo di astronomi, usando il telescopio spaziale per l’osservazione dei Raggi-Gamma della NASA, Fermi, hanno rilevato raggi-gamma che provenivano da una nova. Questa è una prima assoluta, ed è una scoperta che ha lasciato senza parole gli osservatori come i teorici. La scoperta capovolge la nozione che le esplosioni delle novae non hanno abbastanza potenza da emettere una radiazioni cosi energetica.

Una nova è un improvviso brillamento di una stella altrimenti non appariscente. Questo brillamento avviene quando una nana bianca, in un sistema binario, erompe in un enorme esplosione termonucleare.

“In termini umani, questa è stata un eruzione immensamente potente, equivalente a circa 1000 volte l’energia emessa dal sole in un intero anno.” ha spiegato Elizabeth Hays, una scienziata che lavora al progetto Fermi, presso il Goddard Space Flight Center, della NASA. “Ma paragonato ad altri eventi cosmici visti da Fermi, era in realtà abbastanza modesto. Siamo stupiti che Fermi l’abbia rilevato cosi fortemente”.

I Raggi-Gamma sono la forma di luce pi energetica, ed il Large Area Telescope, del Fermi, ha rilevato la nova per 15 giorni. Gli scienziati credono che l’emissione sia originata come un onda d’urto di circa un milione di miglia all’ora che scappava dal centro dell’esplosione.

Una ricerca dettagliata di questa scoperta è stata pubblicata nel giornale scientifico “Science” nel numero del 13 Agosto.

La storia ha avuto inizio in Giappone durante le ore prima dell’alba, l’11 Marzo, quando gli astronomi amatoriale Kichi Nishiyama e Fujio Kabashima, in Miyaki-cho, nella prefettura di Saga, hanno ottenuto delle immagini un drammatico cambio nella luminosità di una stella nella costellazione del Cigno.
Hanno realizzato che quella stella, conosciuta come V407 Cyg, era 10 volte più luminosa di quanto non lo fosse in un immagine scattata solo 3 giorni prima.


Paragone tra le immagini ottenute dai due astronomi amatoriali giapponesi della V407 Cyg. La nova è arrivata ad una luminosità del magnitudo di 6.9, poco sotto il limite della visibilità a occhio nudo. Credit: K. Nishiyama, F Kabashima

Il team ha fatto notare la scoperta a Hiroyuki Maehara alla Kyoto University, che ha avvisato gli astronomi di tutto il mondo, chiedendo ulteriori osservazioni. Prima che questo avviso fosse sparso per tutto il mondo, la “sfogo stellare” fu osservato indipendentemente da altri 3 astronomi amatoriali giapponesi : Tadashi Kojima, Kazuo Sakaniwa e Akihiko Tago.

Il 13 marzo, Davide Donato, che lavora al centro Goddard della NASA, era di turno per monitorare i dati che arrivavano da svariate fonti di potenziale interesse, quando ha osservato un enorme rilevamento nella costellazione del Cigno. Ma per collegare questa fonte alla nova ci sarebbero voluti altri diversi giorni, anche perché buona parte del team del Fermi, erano a Parigi per un incontro riguardo alla collaborazione scientifica intorno al Large Area Telescope(LAT).

“La regione è vicina al piano galattico, che ha al suo interno diversi tipi di fonti di raggi gamma, da pulsar, a resti di supernovae, fino a persino galassie attive dietro la nostra galassia” ha spiegato Donato. “Se la nova fosse avvenuta da un altra parte nel celo, capire la connessione sarebbe stato molto più facile”.

Il team del LAT aveva cosi iniziato a concentrare i suoi sforzi per identificare la misteriosa fonte nei successivi giorni. Il 17 Marzo, i ricercatori decisero di ottenere un osservazione dal satellite della NASA, Swift, salvo poi scoprire che Swift stava già osservando quella stessa zona.

“A quel punto, sapevo che Swift stava osservando la V407 Cyg, ma non capivo perché” ha spiegato Teddy Cheung, un astrofisico del Naval Research Laboratory(NRL) a Washington DC, autore principale dello studio. Esaminando i dati dello Swift, Cheung non noto ulteriori fonti a raggi X che potrebbero dar conto delle osservazioni del LAT del Fermi.

Quindi doveva per forza essere V407 Cyg.


Immagine ottenuta da Steve O'Connor a St. Georges, nelle bermuda, che mostra la nova(la stella rossa al centro) il 17 marzo, a circa una settimana dall'eruzione. Credit: Steve O'Connor

Circa mezz’ora dopo, Cheung ha saputo da altri membri del team LAT che nel sistema ci fu un’eruzione nova, che fu il motivo per cui le osservazioni dello Swift furono indirizzate in quel punto. “Quando abbiamo guardato più da vicino, abbiamo scoperto che il LAT aveva rilevato i primi raggi gamma più o meno allo stesso tempo della scoperta della nova” ha spiegato Cheung.

V407 Cyg si trova a circa 9000 anni luce. Il sistema è un sistema binario simbiotico, che contiene una nana bianca compatta ed una gigante rossa che ha circa 500 volte la grandezza del Sole.

“La gigante rossa è cosi gonfia che la sua atmosfera più esterna si sta disperdendo nello spazio” ha spiegato Adam Hill, dell’Università Joseph Fourier, a Grenoble, in Francia. Il fenomeno è simile ai venti solari prodotti dal nostro Sole, ma il flusso è molto più forte. “Ogni decennio, la gigante rossa rilascia abbastanza idrogeno da pareggiare la massa della Terra.” ha aggiunto.

La nana bianca intercetta e cattura parte di questo gas che si accumula sulla sua superficie. Man mano che il gas si accumula per decenni, e secoli, eventualmente diventa caldo e denso, abbastanza da fondersi in elio. Questo processo che produce energia fa scattare una reazione di fuga che si traduce in un esplosione che rilascia tutto il gas accumulato.

La nana bianca in se, tuttavia, rimane intatta.

L’esplosione crea un guscio caldo e denso, chiamato fronte di shock, composto da particelle ad alta velocità, gas ionizzato e campi magnetici. Secondo uno spettro ottenuto da Christian buil del Castanet Tolosan Observatory, in Francia, lo shock della nova si è espanso a circa 11 milioni di km all’ora, o, a circa 1% della velocità della luce.

I campi magnetici hanno intrappolato le particelle entro il guscio e le hanno caricate fino ad energie tremende. Prima di poter scappare, le particelle erano arrivate ormai a velocità vicine a quella della luce. Gli scienziati dicono che i Raggi-Gamma sono probabilmente risultati quando queste particelle accelerate si sono schiantate contro i venti della gigante rossa.

“Sappiamo che i resti delle esplosioni molto più potenti, quelle delle supernovae, possono intrappolare e accelerare particelle in questo modo, ma nessuno aveva mai sospettato che i campi magnetici di una nova fossero in grado di fare una cosa del genere” ha spiegato Soebur Razzaque, del NRL.

I resti delle supernovae, sopravvivono per 100.000 anni ed influenzano regioni dello spazio grandi migliaia di anni luce in diametro.


La nebulosa del Granchio è un buon esempio di ciò che resta di una supernova

Kent Wood, del NRL, compara gli studi astronomici dei resti delle supernovae a quello del guardare le immagini statiche in un album fotografico. “Ci vogliono migliaia di anni perché il resto di una supernova si evolva, ma con questa piccola nova, abbiamo osservato gli stessi cambi, nell’arco di pochi giorni” ha spiegato. “Siamo passati dal guardare un album fotografico a vedere un filmato.”

http://www.nasa.gov/mission_pages/GLAST/news/shocking-nova.html

http://www.sciencemag.org/cgi/content/a ... 9/5993/817

Fonte: http://link2universe.wordpress.com/2010 ... lle-novae/