SN 2024bch, UNA SUPERNOVA ASOCIALE: L’ESPLOSIONE STELLARE CHE RIFIUTA L’INTERAZIONE
Uno studio a guida INAF analizza la radiazione emessa dalla supernova SN 2024bch e propone una spiegazione alternativa delle sue caratteristiche osservate nelle fasi iniziali, mettendo in discussione la classificazione tradizionale di queste immani esplosioni stellari. Il lavoro, condotto da un gruppo tutto italiano, ha importanti implicazioni nell’ambito dell’astronomia multimessaggera.
Un team di ricercatrici e ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), con la partecipazione delle Università di Padova e dell’Aquila, ha analizzato in dettaglio le proprietà fotometriche e spettroscopiche della supernova di tipo II SN 2024bch, esplosa a circa 65 milioni di anni luce dalla Terra e osservata nel febbraio 2024. Lo studio, i cui risultati sono stati accettati per la pubblicazione sulla rivista Astronomy & Astrophysics, mette in discussione un assunto fondamentale nello studio di questa classe di esplosioni stellari: la stretta relazione tra la presenza di righe strette negli spettri della radiazione emessa dalla supernova e l’interazione violenta degli ejecta (addensamenti di materiale stellare scagliati dall’esplosione della stella progenitrice) con il denso gas circostante (o mezzo circumstellare).
I 140 giorni di osservazione della supernova avevano rivelato righe di emissione molto strette nei suoi spettri iniziali. Questa caratteristica è stata finora la “prova regina” per classificare una supernova come “interagente”, ossia avvolta da un denso guscio di gas. Tali supernove sono considerate possibili sorgenti di neutrini ad alta energia. Tuttavia, l’analisi condotta dal team italiano ha dimostrato che l’energia sprigionata non deriva affatto dall’interazione tra il materiale esploso e quel guscio di gas. La supernova mostra un comportamento che, paragonato a quello degli esseri umani, si potrebbe definire “da asociale”, fornendo energia quasi esclusivamente tramite processi radioattivi tradizionali e non attraverso violenti scontri di materia. Per spiegare il mistero delle righe strette, il team ha proposto un meccanismo diverso: la cosiddetta “fluorescenza di Bowen”.
“Abbiamo applicato uno sguardo non tradizionale e privo di pregiudizi”, spiega Leonardo Tartaglia, ricercatore dell’INAF e primo autore dello studio. “Per la prima volta in questo tipo di transienti, dimostriamo che il meccanismo principale è la ‘fluorescenza di Bowen’, un fenomeno noto fin dalla prima metà del XX secolo che non era mai stato preso in considerazione nello studio di oggetti simili. Il nostro scenario descrive con grande precisione tutte le fasi evolutive della supernova”.
Di cosa si tratta? Questo fenomeno può essere immaginato come un’eco luminosa ad alta energia: l’intensa luce ultravioletta prodotta dall’esplosione colpisce ed eccita gli atomi di elio presenti nel materiale attorno alla supernova. Questi atomi, invece di rilasciare direttamente l’energia, la trasferiscono ad altri elementi chimici circostanti, come l’ossigeno e l’azoto. Ed è proprio questo trasferimento di energia a innescare l’emissione di righe strette che il team di ricerca ha osservato, senza che sia necessaria alcuna interazione fisica violenta tra il materiale espulso e il gas esterno.
La scoperta ha quindi imposto agli scienziati di ricalibrare i modelli finora utilizzati e di escludere una parte delle supernove simili dalla lista delle possibili sorgenti di neutrini.
“Con il nostro studio evidenziamo che, per almeno una frazione di questi transienti, l’interazione non è il motore principale delle emissioni e che ciò ha importanti implicazioni anche per l’astronomia multi-messaggera. Non mostrando evidenza di interazione, la supernova SN 2024bch non presenta le condizioni fisiche necessarie per l’emissione di neutrini ad alta energia”, conclude Tartaglia.
La campagna osservativa della supernova SN 2024bch è stata condotta tramite una rete di strumenti che ha consentito di raccogliere dati fotometrici e spettroscopici. Gran parte delle osservazioni ottiche è stata effettuata con gli strumenti dell’Istituto Nazionale di Astrofisica, in particolare presso l’INAF di Padova (con il telescopio Copernico da 182 cm e lo Schmidt da 92 cm nella sede di Asiago). Dati aggiuntivi sono stati forniti dal Wide-field Optical Telescope (WOT), il telescopio Schmidt da 67/91 cm installato presso la stazione osservativa di Campo Imperatore dell’INAF d’Abruzzo. Il monitoraggio in banda ultravioletta è stato effettuato dal satellite Swift.
Il lavoro, interamente a firma italiana, è un esempio di come la ricerca scientifica necessiti di un approccio critico, mettendo in discussione le classificazioni tradizionali per ottenere progressi significativi.
Riferimenti bibliografici:
L’articolo “Signatures of anti-social mass-loss in the ordinary Type II SN 2024bch — A non-interacting supernova with early high-ionisation features”, di Leonardo Tartaglia, Giorgio Valerin, Andrea Pastorello, Andrea Reguitti, Stefano Benetti, Lina Tomasella, Paolo Ochner, Enzo Brocato, Luigi Condò, Fiore De Luise, Francesca Onori, Irene Salmaso, è stato accettato per la pubblicazione su Astronomy & Astrophysics.
Testo e immagini dall’Ufficio Stampa Istituto Nazionale di Astrofisica – INAF
