Buchi neri neonati potrebbero dare energia a stelle che stanno per esplodere

Posted on gennaio 30, 2010

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 E’ stato scoperto che le supernovae emettono getti di particelle che viaggerebbero a più della metà della velocità della luce.

Provided by NASA headquarters, Washington, DC
January 28, 2010 

Nel Marzo del 2009, lo Swift della NASA, osservò la supernova SN 2009bb nella galassia a spirale soprannominata NGC 3278.
L’esplosione è visibile nella luce ordinaria ma non negli ultravioletti e nei raggi X e i satelliti non hanno registrato emissioni di raggi gamma.
Inoltre, alcuni getti che hanno accompagnato le esplosioni hanno raggiunto l’85% della velocità della
luce.
Precedentemente, l’unico catastrofico evento conosciuto capace di produrre qualche getto ad alta velocità, sono state le fiammate di raggi gamma (GRBs) delle esplosioni molto luminose dell’universo.
Nelle Supernove, molte tipologie comuni di GRBs si verificano quando stelle massiccie iniziano a bruciare il nucleo e collassano.
Una stella di neutroni o un buco nero formatisi dal nucleo di una stella, creano una massiccia esplosione distruggendo il resto della stella.

“Le dinamiche dell’esplosione nelle tipiche supernovae limitano la velocità dell’espansione della materia a circa il 3% della velocità della luce.
secondo Chryssa Kouveliotou, astrofisico al NASA’s Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama.
“Ma, in questi nuovi oggetti, stiamo tracciando il movimento del gas, circa venti volte più velocemente.”

Gli astronomi hanno scoperto le emissioni ultra-veloci studiando due supernovae nelle onde radio con l’utilizzo di numerosi strumenti, incluso il National Science Foundation’s Very Large Array nel Socorro in New Mexico e il Robert C. Byrd Green Bank Telescope nel West Virginia.
La squadra ha usato l’operazione in tempo reale dell’European Very Long Baseline Interferometry Network, una collaborazione in tempo reale di radio telescopi per una rapida analisi dei dati.

“Questi oggetti come i GRBs, eccedono perchè non producono raggi gamma”, ci dice
Alicia Soderberg dell’Harvard-Smithsonian Center per Astrofisici in Cambridge, Massachusetts.
Soderberg guida un team che ha studiato SN 2009bb, una supernova scoperta nel marzo del 2009.
Essa è esplosa nella galassia a spirale NGC 3278 che è localizzata a circa 130 milioni di anni luce di distanza.

L’altro oggetto è SN 2007gr, che è stato scoperto nell’agosto del 2007 nella galassia NGC 1058, a circa 35 milioni di anni luce dalla Terra. Zsolt Paragi guida alla Netherlands Joint Institute un team di studio che include Kouveliotou e Alexander van der Horst, uno scienziato della NASA in Huntsville, per il Very Long Baseline Interferometry in Europa.
I ricercatori cercavano i segnali dei gamma ray associati con le supernovae usando registrazioni di archivio nel Gamma-Ray Burst Coordination Network localizzato al NASA’s Goddard Space Flight Center a Greenbelt, nel Maryland.
Il progetto distribuisce e archivia le osservazioni del GRBs dello Swift, del Fermi Gamma-ray Space Telescope, e molti altri.
Comunque nessuna esplosione coincideva con la supernova.

Cosi come il collassamento delle supernovae, le stelle che producono i GRBs possiedono quello che gli astronomi chiamano “motore centrale”, come un buco nero nascente, che guida i getti di particelle a circa il 99% della velocità della luce.
Dal contrasto, le forti espulsioni da SN 2009bb hanno raggiunto l’85% della velocità della luce e alcuni da SN 2007gr hanno raggiunto più del 60% della velocità della luce.
“Queste osservazioni sono le prime che mostrano delle supernovae potenziate da un “motore centrale” ha detto Soderberg said.
“Queste nuove tecniche radio ci danno un modo per cercare esplosioni che assomigliano a esplosioni di raggi gamma senza relazioni di ricezione dai satelliti.
Pertanto una delle 10,000 supernovae produce raggi gamma rilevate come GRB. In alcuni casi, i getti delle stelle possono non essere angolate in un modo da produrre esplosioni rilevabili. In altri, l’energia dei getti può non essere sufficiente per consentire loro di superare la maggior parte sovrastante della stella.
“Ora abbiamo trovato la prova per quel gruppo di supernovae – con getti relativamente scarsi e leggermente relativistici che possono essere rilevati solo nelle vicinanze e rappresentano probabilmente la maggior parte della popolazione ” ha detto Kouveliotou.

Traduzione a cura di Arthur McPaul

Approfondimenti: Le supernovae

English version:
Newborn black holes may add power to many exploding stars
Supernovae were found to emit jets of particles traveling at more than half the speed of light.
Provided by NASA headquarters, Washington, DC
January 28, 2010
Astronomers studying two exploding stars, or supernovae, have found evidence that the blasts received an extra boost from newborn black holes. The supernovae were found to emit jets of particles traveling at more than half the speed of light.
Previously, the only catastrophic events known to produce such high-speed jets were gamma-ray bursts (GRBs), the universe’s most luminous explosions. Supernovae and the most common type of GRBs occur when massive stars run out of nuclear fuel and collapse. A neutron star or black hole forms at the star’s core, triggering a massive explosion that destroys the rest of the star.
“The explosion dynamics in typical supernovae limit the speed of the expanding matter to about 3 percent the speed of light,” said Chryssa Kouveliotou, an astrophysicst at NASA’s Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama. “Yet, in these new objects, we’re tracking gas moving some 20 times faster than this.”
The astronomers discovered the ultra-fast debris by studying two supernovae at radio wavelengths using numerous facilities, including the National Science Foundation’s Very Large Array in Socorro, New Mexico, and the Robert C. Byrd Green Bank Telescope in West Virginia. One team used the real-time operating mode of the European Very Long Baseline Interferometry Network, an international collaboration of radio telescopes, to rapidly analyze data.
“In every respect, these objects look like GRBs — except that they produced no gamma rays,” said Alicia Soderberg at the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts.
Soderberg led a team that studied SN 2009bb, a supernova discovered March 2009. It exploded in the spiral galaxy NGC 3278 that is located about 130 million light-years away.
The other object is SN 2007gr, which was first detected in August 2007 in the spiral galaxy NGC 1058, some 35 million light-years away. Zsolt Paragi at the Netherlands-based Joint Institute led the study team, which included Kouveliotou and Alexander van der Horst, a NASA scientist in Huntsville, for Very Long Baseline Interferometry in Europe.
The researchers searched for gamma-ray signals associated with the supernovae using archived records in the Gamma-Ray Burst Coordination Network located at NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. The project distributes and archives observations of GRBs by NASA’s Swift spacecraft, the Fermi Gamma-ray Space Telescope, and many others. However, no bursts coincided with the supernovae.
Unlike typical core-collapse supernovae, the stars that produce GRBs possess what astronomers call a “central engine” — likely a nascent black hole — that drives particle jets clocked at more than 99 percent the speed of light.
By contrast, the fastest outflows detected from SN 2009bb reached 85 percent the speed of light and those from SN 2007gr reached more than 60 percent of light speed.
“These observations are the first to show some supernovae are powered by a central engine,” Soderberg said. “These new radio techniques now give us a way to find explosions that resemble gamma-ray bursts without relying on detections from gamma-ray satellites.”
Perhaps as few as one out of every 10,000 supernovae produce gamma rays that we detect as a GRB. In some cases, the star’s jets may not be angled in a way to produce a detectable burst. In others, the energy of the jets may not be enough to allow them to overcome the overlying bulk of the star.
“We’ve now found evidence for the unsung crowd of supernovae — those with relatively dim and mildly relativistic jets that only can be detected nearby,” Kouveliotou said. “These likely represent most of the population.”

Fonte: http://www.astronomy.com/asy/default.aspx?c=a&id=9018

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