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I dati di MUSE indicano una stella di neutroni isolata oltre la nostra Galassia

05 Aprile 2018, Un cerchio di luce per una stella morta

Nuove immagini del VLT dell'ESO in Cile e di altri telescopi rivelano un ricco panorama di stelle e rilucenti nubi di gas in una galassia nostra vicina, la Piccola Nube di Magellano. Le immagini hanno permesso agli astronomi di identificare un elusivo resto stellare sepolto tra filamenti di gas, ciò che rimane di una esplosione di supernova di 2000 anni fa. Lo strumento MUSE ha potuto stabilire dove si nasconde questo oggetto elusivo, mentre le osservazioni preesistenti dell'Osservatorio Chandra per raggi X ne hanno confermato l'identità di stella di neutroni isolata.

Nuove, spettacolari immagini, prodotte a partire dai dati di telescopi da terra e dallo spazio [1], ci raccontano la storia della caccia a un oggetto elusivo nascosto tra un complesso intrico di filamenti di gas nella Piccola Nube di Magellano, a circa 200 000 anni luce da Terra.

Nuovi dati dello strumento MUSE installato sul VLT (Very Large Telescope) dell'ESO in Cile hanno rivelato un notevole anello di gas nel sistema 1E 0102.2-7219, in lenta espansione tra numerosi altri filamenti di gas e polvere in movimento, ciò che rimane dopo un'esplosione di supernova.  La scoperta ha permesso all'equipe guidata da Frédéric Vogt, ESO Fellow in Cile, di identificare la prima stella di neutroni isolata con un basso campo magnetico al di là della Via Lattea.

L'equipe ha notato che l'anello era centrato su una sorgente di raggi X scoperta anni fa e designata p1. La natura di questa sorgente era rimasta un mistero. In particolare, non era chiaro se p1 si trovasse effettivamente all'interno del resto o dietro di esso. Solo quando l'anello di gas - che include sia neon che ossigeno - è stato osservato con MUSE, l'equipe scientifica ha realizzato che circondava perfettamente p1. La coincidenza era notevole e ha permesso di dedurre che p1 debba trovarsi proprio all'interno del resto di supernova. Dopo aver determinato l'ubicazione di p1, l'equipe ha utilizzato dati preesistenti ottenuti nella banda dei raggi X dall'Osservatorio Spaziale Chandra per determinarne la natura di stella di neutroni isolata con un basso campo magnetico.

Con le parole di Frédéric Vogt: “Se state cercando una sorgente puntiforme, non potete avere maggior fortuna di quando l'Universo stesso quasi letteralmente disegna un cerchio intorno al luogo dove dovete guardare.

Quando le stelle massicce esplodono come supernove, lasciano indietro un intreccio di gas caldo e polvere, noto come resto di supernova. Le strutture turbolente sono il modo in cui si ridistrubuiscono gli elementi più pesanti - prodotti dalle stelle massicce durante la loro vita e morte - nel mezzo interstellare, dove alla fine vanno a formare nuove stelle e nuovi pianeti.

Di dimensione tipica intorno ai 10 chilometri, ma pesanti più del nostro Sole, le stelle di neutroni isolate con basso campo magnetico dovrebbero essere abbondanti nell'Universo, ma sono molto difficili da trovare perchè sono brillanti solo nella banda dei raggi X [2]. Il fatto che la conferma di p1 come stella di neutroni isolata dipenda da osservazioni ottiche è dunque veramente esaltante.

La coautrice Liz Bartlett, anch'essa ESO Fellow in Cile, riassume così la scoperta: "Questo è il primo oggetto del suo genere per cui possiamo confermare che si trovi al di fuori della Via Lattea: la scoperta è stata resa possibile usando lo strumento MUSE come guida. Pensiamo che questo apra nuovi canali di scoperta e di studi per questi resti stellari elusivi."

Note

[1] L'immagine combina dati dello strumento MUSE montato sul VLT (Very Large Telescope) dell'ESO in Cile e dei telescopi spaziali Hubble della NASA/ESA e Chandra della NASA.

[2] Le stelle di neutroni altamente magnetizzate e in rotazione vengono dette pulsars. Emettono in particolare nella banda radio ma anche ad altre lunghezze d'onda e sono relativamente più facili da trovare, ma costituiscono solo una piccola frazione di tutte le stelle di neutroni che si pensa che esistano.

Ulteriori Informazioni

Questo lavoro è stato presentato nell'articolo intitolato “Identification of the central compact object in the young supernova remnant 1E 0102.2-7219”, di Frédéric P. A. Vogt et al., sulla rivista Nature Astronomy.

L'equipe è composta da Frédéric P. A. Vogt (ESO, Santiago, Cile & ESO Fellow), Elizabeth S. Bartlett (ESO, Santiago, Cile & ESO Fellow), Ivo R. Seitenzahl (University of New South Wales Canberra, Australia), Michael A. Dopita (Australian National University, Canberra, Australia), Parviz Ghavamian (Towson University, Baltimore, Maryland, USA), Ashley J. Ruiter (University of New South Wales Canberra & ARC Centre of Excellence for All-sky Astrophysics, Australia) e Jason P. Terry (University of Georgia, Athens, USA).

L'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e di gran lunga l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 15 paesi: Austria, Belgio, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera, oltre al paese che ospita l'ESO, il Cile e l'Australia come partner strategico. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner principale di APEX e di ALMA, il più grande progetto astronomico esistente, sulla piana di Chajnantor. E sul Cerro Armazones, vicino al Paranal, l'ESO sta costruendo l'Extremely Large Telescope o ELT (significa Telescopio Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.

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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso1810.

Sul Comunicato Stampa

Comunicato Stampa N":eso1810it
Nome:1E 0102.2-7219, p1
Tipo:Local Universe : Star : Evolutionary Stage : Neutron Star
Facility:Very Large Telescope
Instruments:MUSE

Immagini

Una stella di neutroni isolata nella Piccola Nube di Magellano
Una stella di neutroni isolata nella Piccola Nube di Magellano
Hubble osserva i dintorni di una stella di neutroni nascosta nella Piccola Nube di Magellano
Hubble osserva i dintorni di una stella di neutroni nascosta nella Piccola Nube di Magellano
Come MUSE vede i dintorni di una stella di neutroni nascosta nella Piccola Nube di Magellano
Come MUSE vede i dintorni di una stella di neutroni nascosta nella Piccola Nube di Magellano
Veduta a raggi X dei dintorni di una stella di neutroni nascosta nella Piccola Nube di Magellano
Veduta a raggi X dei dintorni di una stella di neutroni nascosta nella Piccola Nube di Magellano
La Piccola Nube di Magellano
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Video

ESOcast 155 "in pillole": Una stella morta in un cerchio di luce (4K UHD)
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Zoom su una stella di neutroni nella Piccola Nube di Magellano
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