Il telescopio IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) della NASA ha catturato le prime immagini a raggi X polarizzate del resto di supernova SN 1006. I nuovi risultati ampliano la comprensione degli scienziati sulla relazione tra i campi magnetici e il flusso di particelle ad alta energia provenienti dall’esplosione stelle.
“I campi magnetici sono estremamente difficili da misurare, ma IXPE ci fornisce un modo efficiente per sondarli”, ha affermato il dottor Ping Zhou, astrofisico dell’Università di Nanchino a Jiangsu, in Cina, e autore principale di un nuovo articolo sui risultati, pubblicato nel diario astrofisico .“Ora possiamo vedere che i campi magnetici di SN 1006 sono turbolenti, ma presentano anche una direzione organizzata”.
Situata a circa 6.500 anni luce dalla Terra nella costellazione del Lupus, SN 1006 è tutto ciò che rimane dopo un’esplosione titanica, avvenuta quando due nane bianche si fusero o quando una nana bianca sottrasse troppa massa a una stella compagna. Individuata inizialmente nella primavera del 1006 d.C. da osservatori in Cina, Giappone, Europa e mondo arabo, la sua luce fu visibile ad occhio nudo per almeno tre anni. Gli astronomi moderni lo considerano ancora l’evento stellare più luminoso mai registrato nella storia.
Dall’inizio dell’osservazione moderna, i ricercatori hanno identificato la strana doppia struttura del resto, marcatamente diversa da altri resti arrotondati di supernova. Presenta anche “membra” o bordi luminosi identificabili nelle bande dei raggi X e dei raggi gamma.
“I resti di supernova molto luminosi ai raggi X, come SN 1006, sono ideali per le misurazioni IXPE, data la combinazione di IXPE della sensibilità alla polarizzazione dei raggi X con la capacità di risolvere spazialmente le regioni di emissione”, ha affermato Douglas Swartz, ricercatore di Universities Space . Ricercatore della Research Association presso il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, Alabama. “Questa capacità integrata è essenziale per localizzare i siti di accelerazione dei raggi cosmici”.
Precedenti osservazioni nei raggi X di SN 1006 hanno offerto la prima prova che i resti di supernova possono accelerare radicalmente gli elettroni e hanno contribuito a identificare le nebulose in rapida espansione attorno alle stelle esplose come luogo di nascita di raggi cosmici altamente energetici, che possono viaggiare quasi alla velocità della luce.
Gli scienziati hanno ipotizzato che la struttura unica di SN 1006 sia legata all’orientamento del suo campo magnetico e hanno teorizzato che le onde di esplosione della supernova nel nord-est e nel sud-ovest si muovono nella direzione allineata con il campo magnetico e accelerano in modo più efficiente le particelle ad alta energia.
Le nuove scoperte dell’IXPE hanno contribuito a convalidare e chiarire queste teorie, ha affermato il dottor Yi-Jung Yang, astrofisico delle alte energie presso l’Università di Hong Kong e coautore dell’articolo.
“Le proprietà di polarizzazione ottenute dalla nostra analisi spettrale-polarimetrica si allineano molto bene con i risultati di altri metodi e osservatori a raggi X, sottolineando l’affidabilità e le forti capacità di IXPE”, ha affermato Yang.
Per la prima volta, possiamo mappare le strutture del campo magnetico dei resti di supernova a energie più elevate con maggiore dettaglio e precisione, consentendoci di comprendere meglio i processi che guidano l’accelerazione di queste particelle.
DOTTOR YI-JUNG YANG
Astrofisico delle alte energie presso l’Università di Hong Kong
I ricercatori affermano che i risultati dimostrano una connessione tra i campi magnetici e il deflusso di particelle ad alta energia dai resti. Secondo i risultati dell’IXPE, i campi magnetici nel guscio di SN 1006 sono alquanto disorganizzati, ma hanno comunque un orientamento preferito. Quando l’onda d’urto dell’esplosione originale passa attraverso il gas circostante, i campi magnetici si allineano con il movimento dell’onda d’urto. Le particelle cariche vengono intrappolate dai campi magnetici attorno al punto originale dell’esplosione, dove ricevono rapidamente raffiche di accelerazione. Quelle particelle ad alta energia che accelerano, a loro volta, trasferiscono energia per mantenere i campi magnetici forti e turbolenti.
IXPE ha osservato tre resti di supernova – Cassiopeia A , Tycho e ora SN 1006 – sin dal lancio nel dicembre 2021, aiutando gli scienziati a sviluppare una comprensione più completa dell’origine e dei processi dei campi magnetici che circondano questi fenomeni.
Gli scienziati sono rimasti sorpresi nello scoprire che SN 1006 è più polarizzata rispetto agli altri due resti di supernova, ma che tutti e tre mostrano campi magnetici orientati in modo tale da puntare verso l’esterno dal centro dell’esplosione. Mentre i ricercatori continuano a esplorare i dati IXPE, stanno riorientando la loro comprensione di come le particelle vengono accelerate in oggetti estremi come questi.
IXPE è una collaborazione tra la NASA e l’Agenzia Spaziale Italiana con partner e collaboratori scientifici in 12 paesi. IXPE è guidato dal Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama. Ball Aerospace, con sede a Broomfield, Colorado, gestisce le operazioni dei veicoli spaziali insieme al Laboratorio di fisica atmosferica e spaziale dell’Università del Colorado a Boulder.
Scopri di più sulla missione in corso di IXPE qui:
Fonte: https://www.nasa.gov/missions/ixpe/ixpe-untangles-theories-surrounding-historic-supernova-remnant/
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