Sorpresa nei cieli: non si tratta di un enorme pappo cosmico, ma dei resti di un raro tipo di supernova

Una recente mappa 3D dei resti di una supernova, la cui esplosione avvenne nel 1181, ha svelato una curiosa e misteriosa struttura a filamenti che tanto ricorda il pappo del fiore dente di leone.

Dandalion Nebula — Rappresentazione artistica dei resti della supernova Dandalion con la sua inspiegabile struttura a filamenti. Credit: W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko

Correva l’anno 1181 quando, così scrissero astronomi cinesi e giapponesi, comparve in cielo una nuova stella, esattamente nella costellazione boreale di Cassiopea. Gli stessi astronomi annotarono nei loro scritti che questa stella nuova fu visibile per circa sei mesi per poi scomparire.

21 anni di studi dalla scoperta

Dopo di allora, di questa stella non si ebbe più nessuna traccia né notizia. Fu nel 2013, cioè dopo 832 anni, che un’astrofila, Dana Patchick, esaminando in seno ad un Citizen Science Project immagini infrarosse di archivio ottenute dal telescopio WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer), trovò un curioso oggetto, appunto nella costellazione di Cassiopea.

Questo oggetto fu inizialmente classificato come nebulosa planetaria, e chiamata PA 30.

I Citizen Science Projects sono progetti scientifici nei quali i semplici cittadini possono dare un contributo significativo, pur non essendo professionisti. Uno di questi è, ad esempio, il progetto “Spritacular” di cui abbiamo parlato in un precedente articolo, finalizzato alla ricerca e allo studio del fenomeno dei “folletti rossi”.

Tuttavia, le osservazioni successive alla scoperta mostrarono subito che questa nebulosa planetaria aveva caratteristiche abbastanza diverse dalle solite nebulose.

Infatti, il guscio di questa si sta espandendo con velocità di circa 1000 km/s, la stella centrale soffia venti fino a 16.000 km/s, e per finire non vi sono tracce né di Idrogeno nè di Elio di cui invece la nebulosa dovrebbe essere ricca. Piuttosto, la nebulosa è ricca di elementi molto più pesanti come Ossigeno e Carbonio.

Le nebulose planetarie sono gusci di polvere e gas (idrogeno ed elio) espulsi da stelle giganti rosse nella fase finale della loro vita, prima di diventare stelle nane bianche.

La spiegazione più plausibile proposta dagli astronomi è che la nebulosa sia stata prodotta da un’esplosione dovuta alla fusione (merging in inglese) di due nane bianche, quindi di due stelle già “morte”, povere di Idrogeno ed Elio, ma ricche di Ossigeno e Carbonio. La loro fusione ha generato una rara forma di Supernova, classificata come SN Type Iax.

Le rare supernovae di tipo Iax esplodono per la fusione di due stelle nane bianche.

Conoscendo la velocità di espansione del guscio e le sue dimensione è stato possibile andare a ritroso e datare l’epoca in cui avvenne l’esplosione di supernova. La data derivata è proprio il 1181.

Si tratta proprio della supernova osservata dagli astronomi cinesi e giapponesi.

Perché chiamarla Dandalion

Il Dandalion è un fiore giallo (il Taràssaco comune), quello che noi chiamiamo “dente di leone”. I semi di questo fiore si dispongono formando una caratteristica sfera, il pappo, chiamata anche “soffianeve” in quando se soffiato i suoi semi si staccano volando in modo da ricordare i fiocchi di neve.

Pappo — Caratteristico pappo del fiore Dente di Leone.

La nebulosa Dandalion è stata recentemente osservata con il telescopio Keck II, di cui abbiamo parlato in un precedente articolo.

Lo strumento utilizzato si chiama KCWI (Keck Cosmic Web Imager).

Questo strumento si divide in due metà di cui una osserva nella parte blu e l’altra contemporaneamente in quella rossa dello spettro visibile. In caso di immagini estese, come quella della nebulosa Dandalion, è possibile ottenere informazioni spettrali di ciascuna parte dell’immagine e capirne il movimento, se in avvicinamento o in allontanamento.

Queste osservazioni hanno permesso di ottenere una mappa tridimensionale dei resti di supernova che mostra una assolutamente peculiare struttura a filamenti, simile appunto al fiore dente di leone, da cui appunto il nome.

Ciascun filamento promana dalla stella centrale e si allontana da questa alla velocità di circa 1000 km/s.

Rimane ancora mistero sul perché il materiale espulso dall’esplosione abbia assunto questa struttura a filamenti e non la classica forma a guscio prodotta dall’onda d'urto.

Si tratta di un oggetto così interessante che presto lo rivedremo con nuovi dettagli, magari nelle immagini del James Webb!