L’Universo è un luogo di meraviglie e misteri, e tra i fenomeni più affascinanti che possiamo osservare ci sono le eruzioni delle nova, un evento astronomico che si verifica in un sistema binario stretto, composto da una nana bianca e una stella compagna.
Quando la nana bianca accumula abbastanza materiale dalla sua compagna, può verificarsi un’esplosione termonucleare sulla sua superficie, causando un improvviso aumento di luminosità, fenomeno che è stato recentemente osservato nel sistema V1716 Sco, noto anche come Nova Sco 2023.
L’eruzione di V1716 Sco è stata rilevata per la prima volta il 20 aprile 2023, quando la sua magnitudine ha raggiunto 8.0, con questo evento che ha attirato l’attenzione di astronomi di tutto il mondo, che hanno condotto una serie di osservazioni utilizzando vari osservatori spaziali a raggi X e gamma.
Un team di astronomi guidato da Huihui Wang dell’Università di Scienza e Tecnologia di Henan, in Cina, ha svolto un’analisi congiunta delle osservazioni effettuate con i telescopi spaziali Swift, NuSTAR, Fermi e il Neutron star Interior Composition Explorer (NICER) a bordo della Stazione Spaziale Internazionale.
Le osservazioni hanno rivelato che l’emissione di raggi gamma è iniziata un giorno dopo l’eruzione ottica di V1716 Sco, con un valore statistico di test (TS) di 70. La durata di questa attività gamma, con un valore TS superiore a 4.0, è stata di 40 giorni, inoltre è stata osservata un’emissione di raggi X più dura da parte di Swift un giorno dopo l’eruzione ottica.
Questi risultati rendono V1716 Sco la prima nova classica in cui la rilevazione di raggi X da parte di Swift è contemporanea all’emissione di raggi gamma, e la quarta nova classica a mostrare emissioni di raggi gamma contemporanee a emissioni di raggi X più duri dai dati di NuSTAR.
L’analisi di V1716 Sco
Analizzando lo spettro dei raggi X, i ricercatori hanno scoperto che il rapporto di durezza è diminuito rapidamente nel tempo e l’emissione osservata è entrata nella fase di sorgente supersoft (SSS) circa 40 giorni dopo l’eruzione della nova.
I dati di NICER del resto hanno permesso agli astronomi di rilevare un’oscillazione quasi periodica (QPO) nella fase SSS con un periodo di 79,10 secondi, e per spiegare l’origine della QPO rilevata, gli autori del documento indicano la modulazione della rotazione della nana bianca come l’ipotesi più plausibile.
Ciononostante hanno notato che il periodo delle modulazioni non è stabile nel tempo, il che potrebbe significare che la regione del punto caldo sulla superficie della nana bianca potrebbe spostarsi nel tempo, o che la modulazione periodica potrebbe avere origine da un meccanismo diverso, come un’oscillazione stellare.
L’eruzione della nova V1716 Sco ha fornito un’opportunità unica per gli astronomi di studiare in dettaglio i processi fisici che avvengono durante tali eventi, anche perché le emissioni di raggi gamma in una nova sono relativamente rare e la loro rilevazione fornisce informazioni cruciali sui meccanismi di accelerazione delle particelle e sulle condizioni fisiche nella regione circostante la nana bianca.
Emissioni di raggi X
Le osservazioni di Swift su V1716 Sco hanno rilevato un’emissione di raggi X più dura un giorno dopo l’eruzione ottica, e come detto in precedenza, questa emissione è stata seguita da un rapido calo del rapporto di durezza nel tempo, indicando che l’emissione è entrata nella fase di sorgente supersoft (SSS) circa 40 giorni dopo l’eruzione.
La fase SSS è caratterizzata da un’emissione di raggi X molto morbida, che si verifica quando il materiale accretato sulla superficie della nana bianca inizia a bruciare in modo stabile.
I dati di NICER hanno permesso di rilevare un’oscillazione quasi periodica (QPO) nella fase SSS, con le QPO che sono variazioni periodiche nella luminosità che possono fornire informazioni sulla struttura interna e sulla dinamica della nana bianca.
Gli autori dello studio su V1716 Sco suggeriscono nuovamente che la modulazione della rotazione della nana bianca sia l’ipotesi più plausibile per spiegare l’origine della QPO rilevata, sebbene abbiano notato che il periodo delle modulazioni non è stabile nel tempo, per le ragioni di cui abbiamo parlato poco fa.
L’eruzione di V1716 Sco ha fornito nuove informazioni sui processi fisici che avvengono durante le eruzioni di nova, la rilevazione simultanea di emissioni di raggi gamma e raggi X più duri è particolarmente significativa, poiché suggerisce che ci sono meccanismi complessi di accelerazione delle particelle e di emissione di radiazioni in gioco.
Questi risultati contribuiscono a migliorare la nostra comprensione delle eruzioni di nova e dei processi fisici che le guidano, cio dettolLe osservazioni future di altre nova e con strumenti simili, potrebbero fornire ulteriori informazioni e aiutare a confermare le ipotesi proposte in questo studio.
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