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Un team internazionale di astronomi ha recentemente pubblicato sulla rivista Nature Astronomy le prime immagini dirette in assoluto delle esplosioni di due novae classiche, V1674 Herculis e V1405 Cassiopeiae. Queste immagini, ottenute in tempo reale grazie all'utilizzo del CHARA (Center for High Angular Resolution Astronomy), un array interferometrico ottico situato negli Stati Uniti, hanno rivelato una complessità dinamica del fenomeno che ha sorpreso gli scienziati.
Le novae sono esplosioni termonucleari che avvengono sulla superficie di nane bianche, stelle compatte che hanno accumulato massa da una stella compagna in un sistema binario. Quando la massa accumulata raggiunge un livello critico, la pressione e la temperatura innescano una reazione termonucleare incontrollata, producendo un'improvvisa e spettacolare esplosione. Si pensava che questo processo, apparentemente uniforme, dovesse portare a manifestazioni esterne simili, ma le osservazioni ravvicinate di V1674 Herculis e V1405 Cassiopeiae hanno dimostrato il contrario.
L'interferometro CHARA detiene il record per lo strumento ottico con la più alta risoluzione angolare, raggiungendo 0,0005 secondi d'arco. Grazie alla vasta separazione spaziale dei suoi sei telescopi da 1 metro, offre una risoluzione circa 400 volte superiore a quella del telescopio spaziale Hubble. Questo strumento può essere paragonato al telescopio Event Horizon, il primo a catturare l'immagine di un buco nero supermassiccio, ma applicato all'ottica. La relativa vicinanza delle torri CHARA ha permesso di collegarle tramite canali di comunicazione ottica e sincronizzare l'acquisizione delle immagini.
La piattaforma CHARA ha permesso di osservare non solo i cambiamenti di luminosità nelle esplosioni delle novae, ma anche la dinamica reale delle espansioni degli involucri di materia e la formazione di onde d'urto sulla superficie delle nane bianche. Questa è la prima volta nella storia dell'astronomia che è stato possibile osservare questi fenomeni con tale dettaglio.
Le osservazioni hanno rivelato una complessità inaspettata. Nella nova V1674 Herculis sono state scoperte emissioni di gas perpendicolari, causate dalla collisione di involucri con velocità diverse, e la simultanea emissione di raggi gamma. In V1405 Cassiopeiae è stato registrato un ritardo di oltre 50 giorni nell'emissione del secondo involucro, che ha portato alla formazione di nuove onde d'urto e ulteriori emissioni di raggi gamma. Questi dati contraddicono i precedenti modelli semplificati di novae come esplosioni simmetriche e omogenee, dimostrando invece la loro natura multifase e asimmetrica.
Questo lavoro non si limita alla produzione di immagini esteticamente gradevoli e ricche di informazioni. Le osservazioni sono state integrate ed ampliate con i dati del telescopio spaziale Fermi Gamma-ray Space Telescope della NASA, e con dati spettrometrici ottenuti da altri strumenti. L'insieme di questi dati ha permesso di creare un quadro completo dei complessi processi che avvengono durante le esplosioni di novae, ampliando la nostra comprensione dell'universo, ad esempio, nel campo della formazione del fondo di radiazione gamma.
Le implicazioni di questa scoperta sono significative per la nostra comprensione dell'evoluzione stellare e dei processi termonucleari che avvengono nell'universo. La capacità di osservare direttamente la dinamica delle esplosioni di novae apre nuove finestre sulla comprensione di questi eventi catastrofici e sul loro ruolo nella creazione e distribuzione degli elementi chimici nell'universo. Ulteriori ricerche e osservazioni con strumenti avanzati come CHARA promettono di svelare ulteriori dettagli sulla natura complessa e affascinante delle novae.
