Captato il canto radio di una nebulosa, resto di una supernova

Scienze
La nebulosa Cygnus Loop. Crediti: NASA/JPL-Caltech

E’ stato possibile grazie all’ausilio dei dati raccolti dai radiotelescopi Inaf di Medicina (Bologna) e dal Sardinia Radio Telescope (Srt). Protagonista Cygnus Loop, ciò che resta di una stella con una massa circa venti volte quella del Sole, esplosa tra i 20.000 e i 10.000 anni fa, situata nella costellazione del Cigno

Una scoperta particolare che permette di comprendere meglio i meccanismi di accelerazione delle particelle dei raggi cosmici. E’ quella di cui sono stati protagonisti alcuni ricercatori, guidati da Sara Loru, dell'osservatorio di Catania dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf), che sono riusciti a captare il canto radio del Cygnus, quello che resta di una stella con una massa circa venti volte quella del Sole, esplosa tra i 20.000 e i 10.000 anni fa. Si tratta di una nebulosa a 2.500 anni luce dalla Terra, situata nell'omonima costellazione del Cigno.

Un’enorme nebulosa a emissione

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Lo studio di questa nebulosa, al momento pubblicato in fase di pre-print sulla rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”, è stato possibile grazie ai dati raccolti dai radiotelescopi Inaf di Medicina (Bologna) e dal Sardinia Radio Telescope (Srt). Cygnus loop, spiega un comunicato dell’Inaf, è un’enorme nebulosa a emissione che occupa un’area pari a trentasei volte la Luna piena. Si tratta di un resto di supernova o, come detto, di ciò che resta di una stella esplosa e che ha terminato la sua esistenza stellare. E’ uno dei fenomeni più violenti e luminosi del cosmo, che avviene quando una stella esaurisce il proprio combustibile nucleare ed esplode con un'emissione di radiazione che può, per periodi abbastanza ridotti, superare quella di una intera galassia. L'esplosione di Cygnus, secondo i ricercatori, ha provocato un’onda d’urto che si espande al ritmo di oltre 350 chilometri al secondo ai bordi della nebulosa, hanno spiegato gli esperti.

Una sorgente di raggi cosmici

Le altissime energie coinvolte in queste esplosioni fanno sì che oggetti come il Cygnus loop siano considerati tra le più accreditate sorgenti di raggi cosmici della nostra galassia. “Queste particelle (principalmente elettroni e protoni) sono responsabili dell’emissione non termica dei resti di supernova che copre spesso l’intero spettro elettromagnetico, dalla banda radio a quella gamma”, dicono i ricercatori. Di conseguenza, lo studio di questa emissione può consentire di approfondire con più precisione i meccanismi legati all’accelerazione delle particelle in simili ambienti cosmici. In particolare, spiega l’Inaf, “le immagini radio ad alte frequenze permettono di stimare l’energia massima degli elettroni accelerati e il valore del campo magnetico locale. Inoltre, lo studio dei resti di supernova più antichi (dell’ordine dei 10 mila anni), e quindi più estesi, permette di analizzare le variazioni delle proprietà del mezzo interstellare su distanze di molte decine di anni luce, attraverso le variazioni dell’emissione prodotta dai raggi cosmici”.

Il lavoro dei radiotelescopi

Sara Loru, che ha coordinato la ricerca, ha spiegato che “il resto di supernova Cygnus Loop rappresenta in questo senso una sfida a causa della sua grande estensione e della sua complessa morfologia”. Grazie al lavoro dei radiotelescopi, gli esperti hanno infatti potuto ottenere “l’immagine dell’intero Cygnus Loop alla frequenza radio più alta mai ottenuta prima con un singolo radiotelescopio”, in particolare grazie allo strumento di Medicina. Con il Srt, invece, i ricercatori si sono concentrati sul “filamento nord e sul guscio (o shell) sud”. Loru ha sottolineato che “i dati raccolti evidenziano un diverso comportamento spettrale che suggerisce un’evoluzione del filamento nord verso una condizione di shock radiativo, e una più efficiente produzione di raggi cosmici nel caso della shell sud. Utilizzando tutte le misure disponibili in letteratura, sia nella banda radio che in quella gamma, abbiamo studiato l’emissione di questo oggetto attraverso un complesso modello teorico che tiene conto degli effetti dovuti alla fuga delle particelle relativistiche dallo shock durante la vita del resto di supernova”, ha spiegato ancora.

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