Una stella gigante rossa e una nana bianca orbitano l’una intorno all’altra in questa animazione di una nova simile a T Coronae Borealis. La gigante rossa è una grande sfera nei toni del rosso, arancione e bianco, con il lato rivolto verso la nana bianca che mostra le sfumature più chiare. La nana bianca è nascosta in un bagliore bianco e giallo, che rappresenta un disco di accrescimento attorno alla stella. Un flusso di materia, rappresentato da una diffusa nube rossa, fluisce dalla gigante rossa verso la nana bianca. Mentre la gigante rossa si muove dietro la nana bianca, un’esplosione di nova sulla nana bianca si accende, creando una palla di materiale nova espulso mostrato in arancione pallido. Dopo che la nebbia di materiale si è diradata, rimane una piccola macchia bianca, che indica che la nana bianca è sopravvissuta all’esplosione. Credito: NASA/Goddard Space Flight Center
Quest’estate, gli astronomi di tutto il mondo attendono con impazienza un evento di nova nella costellazione della Corona Boreale, visibile ad occhio nudo.
Questo evento molto atteso, che si verifica circa ogni 80 anni, promette di coinvolgere sia gli astronomi professionisti che quelli dilettanti, fornendo dati osservativi significativi e potenzialmente ispirando i futuri scienziati.
La NASA e gli astronomi di tutto il mondo attendono una rara esplosione di Nova
Quest’estate, gli astronomi professionisti e dilettanti di tutto il mondo si concentreranno su una piccola costellazione nel profondo del cielo notturno. Ma non sono le sette stelle della Corona Borealis, la “Corona del Nord”, a suscitare tanto fascino.
Si tratta di un punto oscuro tra questi dove sta per verificarsi un imminente evento di nova – così luminoso che sarà visibile sulla Terra ad occhio nudo.
La scienza degli eventi Nova
“Questo è un evento unico che creerà molti nuovi astronomi, offrendo ai giovani un evento cosmico che potranno osservare da soli, porre le proprie domande e raccogliere i propri dati”, ha affermato la dott.ssa Rebekah. Hounsell, assistente ricercatore specializzato in eventi nova presso NASAal Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland. “Ciò alimenterà la prossima generazione di scienziati”. »
T Coronae Borealis, soprannominata “Blaze Star” e nota agli astronomi semplicemente come “T CrB”, è un sistema binario annidato nella corona settentrionale a circa 3.000 anni luce dalla Terra. Il sistema è composto da a Nana bianca – un resto delle dimensioni della Terra di una stella morta con una massa paragonabile a quella del nostro Sole – e un’antica gigante rossa lentamente privata del suo idrogeno dall’implacabile attrazione gravitazionale del suo vicino affamato.
L’idrogeno della gigante rossa si accumula sulla superficie della nana bianca, provocando un accumulo di pressione e calore. Alla fine, questo innesca un’esplosione termonucleare abbastanza grande da eliminare il materiale accumulato. Per T CrB questo evento sembra ripetersi in media ogni 80 anni.
Non confondere una nova con una supernova, un’esplosione finale e titanica che distrugge alcune stelle morenti, ha detto Hounsell. Durante un evento nova, la stella nana rimane intatta, inviando nello spazio il materiale accumulato in un lampo accecante. Il ciclo tipicamente si ripete nel tempo, un processo che può continuare per decine o centinaia di migliaia di anni.
“Ci sono alcune novae ricorrenti con cicli molto brevi, ma in generale non vediamo spesso un’esplosione ripetuta nel corso della vita umana, e raramente una così vicina al nostro sistema”, ha detto Hounsell. “È incredibilmente emozionante avere questo posto in prima fila. »
Un’immagine concettuale di come trovare Ercole e la “Corona del Nord” nel cielo notturno, creata utilizzando il software del planetario. Guarda in alto dopo il tramonto durante i mesi estivi per trovare Ercole, quindi scansiona tra Vega e Arturo, dove è possibile identificare il modello distinto della Corona Boreale. Credito: NASA
Osservazioni e previsioni storiche
Il primo avvistamento registrato della nova T CrB avvenne più di 800 anni fa, nell’autunno del 1217, quando un uomo di nome Burchard, abate di Ursberg, in Germania, notò la sua osservazione di una “stella debole che brillò per un periodo di grande luce” .”
La nova T CrB è stata osservata l’ultima volta dalla Terra nel 1946. Il suo comportamento negli ultimi dieci anni appare sorprendentemente simile a quello osservato durante un periodo simile che ha portato all’eruzione del 1946 e, secondo alcuni ricercatori, l’evento nova potrebbe verificarsi entro settembre 2024.
Cosa dovrebbero cercare gli astronomi? La corona settentrionale è una curva di stelle a forma di ferro di cavallo a ovest della costellazione di Ercole, meglio individuabile nelle notti limpide. Può essere identificato individuando le due stelle più luminose dell’emisfero settentrionale – Arturo e Vega – e seguendo una linea retta dall’una all’altra, che condurrà gli osservatori del cielo a Ercole e alla Corona boreale.
L’esplosione sarà breve. Una volta eruttato, sarà visibile ad occhio nudo per poco meno di una settimana, ma Hounsell è fiducioso che sarà uno spettacolo da vedere.
Guarda V407 Cyg diventare nova! In questa animazione, i raggi gamma (magenta) appaiono come particelle accelerate dall’onda d’urto dell’esplosione che si schianta nel vento stellare della gigante rossa. Credito: NASA/Concept Image Lab/Goddard Space Flight Center
Un approccio scientifico coordinato
La dottoressa Elizabeth Hays, capo del Laboratorio di fisica delle astroparticelle della NASA Goddard, è d’accordo. Ha detto che parte del divertimento nel prepararsi ad osservare l’evento è l’entusiasmo degli astrofili, la cui passione per i fenomeni spaziali estremi ha contribuito a promuovere una partnership lunga e reciprocamente gratificante con la NASA.
“Gli scienziati cittadini e gli appassionati di spazio sono sempre alla ricerca di segnali forti e luminosi che identifichino eventi di nova e altri fenomeni”, ha detto Hays. “Utilizzando i social media e la posta elettronica, invieranno avvisi istantanei e la bandiera verrà alzata. Contiamo ancora una volta su questa interazione della comunità globale con T CrB.
Hays è lo scienziato del progetto per il telescopio spaziale a raggi gamma Fermi della NASA, che effettua osservazioni di raggi gamma dall’orbita terrestre bassa dal 2008. Fermi è pronto ad osservare T CrB quando verrà rilevato il brillamento della nova, così come altre missioni spaziali, tra cui il telescopio spaziale James Webb della NASA, l’Osservatorio Neil Gehrels Swift, l’IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), NICER (Neutron star Interior Composition Explorer) e il Agenzia spaziale europea‘INTEGRAL (Extreme Universe Surveyor). Parteciperanno anche molti radiotelescopi terrestri e imager ottici, incluso il Very Large Array presso l’Osservatorio nazionale di radioastronomia nel Nuovo Messico. Collettivamente, i vari telescopi e strumenti cattureranno dati attraverso lo spettro della luce visibile e non visibile.
Il futuro dell’osservazione di Nova
“Osserveremo l’evento nova al suo apice e durante il suo declino, mentre l’energia visibile dell’esplosione svanisce”, ha detto Hounsell. “Ma è altrettanto fondamentale ottenere dati nelle prime fasi dell’eruzione – quindi i dati raccolti da questi appassionati scienziati cittadini che osservano le nova contribuiranno in modo significativo alle nostre scoperte”. »
Per i ricercatori di astrofisica, questo promette una rara opportunità per gettare nuova luce sulla struttura e sulla dinamica delle esplosioni stellari ricorrenti come questa.
“In genere, gli eventi di nova sono così deboli e distanti che è difficile identificare chiaramente dove si concentra l’energia in eruzione”, ha detto Hays. “Questo sarà molto vicino, con molti occhi puntati su di esso, studiando le diverse lunghezze d’onda e, si spera, fornendoci dati per iniziare a sbloccare la struttura specifica e i processi coinvolti”. Non vediamo l’ora di avere un quadro completo di quello che sta succedendo.
Alcuni di questi occhi saranno molto nuovi. I gamma imager non esistevano durante l’ultima eruzione del T CrB nel 1946, e anche la capacità di polarizzazione dell’IXPE – che identifica l’organizzazione e l’allineamento delle onde elettromagnetiche per determinare la struttura interna e i processi dei fenomeni ad alta energia – è una tecnologia completamente nuova. strumento nell’astronomia a raggi X. La combinazione dei loro dati potrebbe offrire una visione senza precedenti dei cicli di vita dei sistemi binari e dei processi stellari in declino ma potenti che li alimentano.
L’incertezza dei fenomeni stellari
C’è qualche possibilità che settembre passi senza la prevista esplosione della nova T CrB? Gli esperti concordano sul fatto che non ci sono garanzie, ma la speranza rimane.
“Le novae ricorrenti sono imprevedibili e controcorrente”, ha affermato il dottor Koji Mukai, ricercatore astrofisico presso la NASA Goddard. “Quando pensi che non ci sia alcuna ragione per cui seguono un certo schema prestabilito, lo fanno – e non appena inizi a fare affidamento sul fatto che ripetano lo stesso schema, si discostano completamente da esso. Vedremo come si comporta T CrB.
