Gli scienziati hanno scoperto per la prima volta una supernova a cattura di elettroni

Il tipo di esplosione spaziale a lungo previsto è finalmente arrivato sulla scena.

I ricercatori hanno trovato prove convincenti di una supernova che cattura elettroni, un’esplosione stellare che si accende quando il nucleo assorbe gli elettroni nel nucleo della stella. Questo fenomeno è stato previsto per la prima volta nel 1980, ma gli scienziati non erano convinti di averlo visto. Un bagliore chiamato supernova 2018zd apparso nel cielo nel 2018, coerente con alcune caratteristiche previste dell’esplosione, hanno detto gli scienziati il ​​28 giugno Astronomia della natura..

“Questi sono stati teorizzati per molto tempo, ma è davvero sorprendente vederli”, afferma Carolyn Doherty, un’astrofisica del Konkoly Observatory di Budapest, che non è stata coinvolta nello studio.

Le supernove a cattura di elettroni sorgono dalle stelle sulle scogliere di un’esplosione. Una stella che supera circa 10 volte la massa del Sole diventerà una supernova dopo che la reazione di fusione si sarà interrotta e non sarà in grado di reggersi da sola contro la gravità. Il nucleo collassa verso l’interno e poi rimbalza, lasciando lo strato esterno di la stella Esplode verso l’esterno (((SN: 8 febbraio 2017). Piccole stelle con meno di circa 8 masse solari possono resistere al collasso, invece, White Dwarf (((SN: 30/06/21). Tuttavia, tra circa 8 e 10 masse solari, i punti medi delle stelle non sono ben compresi. Per alcune stelle in quell’intervallo, gli scienziati sospettavano da tempo che dovessero verificarsi supernove catturate da elettroni.

Durante questo tipo di esplosione, i nuclei di neon e magnesio all’interno del nucleo della stella catturano gli elettroni. In questa reazione, quando un protone viene convertito in neutrone, l’elettrone scompare e il nucleo si trasforma in un altro elemento. La sua cattura di elettroni porta cattive notizie sulle stelle nella lotta contro la gravità, poiché quegli elettroni stanno aiutando la lotta stellare a collassare.

Secondo la fisica quantistica, quando gli elettroni sono densamente impaccati, iniziano a muoversi più velocemente. Questi stravaganti elettroni esercitano una pressione contro l’attrazione verso l’interno della gravità. Tuttavia, poiché le reazioni all’interno della stella si separano per il numero di elettroni, il loro supporto si indebolisce. Se il nucleo della stella collassa con un boom, provoca una supernova che cattura elettroni.

Ma senza l’osservazione di una tale esplosione, è rimasta teorica. “La grande domanda qui era: ‘Esiste questo tipo di supernova?'”, afferma l’astrofisico Daichi Hiramatsu dell’Università della California, Santa Barbara e dell’Osservatorio di Las Cumbres a Goleta, in California. Le prove non erano conclusive.

Pertanto, Hiramatsu et al. Creato un elenco di sei criteri che le supernove catturate da elettroni devono soddisfare. Ad esempio, un’esplosione ha meno energia di una supernova più tipica e deve produrre diversi tipi di elementi chimici. Supernova 2018zd ha selezionato tutte le caselle.

Il colpo di fortuna ha aiutato la squadra a chiudere il caso. Molto spesso, quando gli scienziati trovano una supernova, hanno poche informazioni sulla stella che l’ha prodotta quando vedono l’esplosione, la stella è già stata spazzata via un po’. Ma in questo caso, le stelle sono apparse in precedenti immagini scattate dal telescopio spaziale Hubble e dal telescopio spaziale Spitzer della NASA. Le sue proprietà erano coerenti con quelle attese dal tipo di stella che produce supernove catturate da elettroni.

“Nel complesso, è davvero molto promettente”, afferma Pilar Gil-Pons, astrofisico dell’Università della Catalogna a Barcellona. Leggendo i risultati della ricercatrice, dice: “Ero piuttosto eccitata, soprattutto nell’identificare gli antenati”.

Trovare più di queste supernove può aiutare a rivelare le loro cellule progenitrici, stelle incompatibili, nel punto medio della loro strana massa. Potrebbe anche aiutare gli scienziati a identificare meglio il divario tra le stelle che esplodono e quelle che non esplodono. Le osservazioni possono quindi rivelare la frequenza con cui si verificano queste supernove anomale. Questa è un’informazione importante per una migliore comprensione di come le supernove seminano l’universo con elementi chimici.

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