Le stelle morte proiettano lunghe ombre: l'astronomo WVU va a caccia dei fantasmi luminosi delle supernove

Timothy Faerber, uno studente laureato della WVU, e il professor Loren Anderson studiano i resti di supernova per comprendere ulteriormente le proprietà e le dinamiche della galassia. (Foto WVU/Nathaniel Godwin)

Un astronomo della West Virginia University sta cercando nella Via Lattea i detriti lasciati dalle supernove, le violente esplosioni che si verificano quando muoiono le stelle massicce.

Dopo l’esplosione di una supernova, il materiale che faceva parte della stella si espande verso l’esterno, formando un guscio o “residuo”. Secondo Loren Anderson, professore all’Eberly College of Arts and Sciences, studiare i resti di supernova è “essenziale per comprendere le proprietà e le dinamiche della nostra galassia – ma c’è una grave discrepanza nel numero di resti di supernova che ci aspetteremmo di vedere rispetto a il numero relativamente basso che abbiamo rilevato”.

Nella Via Lattea sono stati identificati circa 300-400 resti di supernova, ma studi su galassie simili suggeriscono che probabilmente in questa galassia esistono circa 1.000 resti di supernova. Con 331.170 dollari di finanziamenti della National Science Foundation, Anderson colmerà questa lacuna. Crede di poter raddoppiare il numero di resti di supernova conosciuti entro la fine del suo studio triennale.

L’identificazione dei resti di supernova richiede dati sensibili e può essere impegnativa. Ad esempio, Anderson ha affermato che i resti di supernova sono spesso confusi con le molto più numerose regioni HII, nubi di plasma denso che circondano stelle massicce.

Lavorando con lo studente laureato Timothy Faerber di Potomac, nel Maryland, Anderson utilizzerà i dati sulla lunghezza d'onda radio dei telescopi Very Large Array e MeerKAT per identificare i candidati residui di supernova, combinando software di apprendimento automatico con la scansione "a occhio" della vecchia scuola. Questo metodo consentirà ad Anderson di scoprire nuovi resti di supernova, confermare sospetti resti di supernova e rimuovere dal catalogo i resti identificati in modo errato.

"Questo studio è tempestivo", ha affermato Anderson, professore di astronomia e membro del Centro WVU per le onde gravitazionali e la cosmologia. “I dati recenti di MeerKAT consentono la ricerca più sensibile di resti di supernova finora, e lavori recenti hanno identificato centinaia di possibili resti di supernova che devono essere confermati. Abbiamo già iniziato una prima ricerca di pochi gradi quadrati di dati GPS dal telescopio MeerKAT e i risultati sono incredibilmente promettenti”.

Ha detto che la sua metodologia è adatta alla scoperta di resti di supernova in parti affollate della galassia interna, aumentando le probabilità di trovare resti più nuovi che non si sono ancora diffusi o dispersi lontano. Quei resti “giovani e compatti” sono particolarmente preziosi per i ricercatori interessati agli impatti delle supernove sulla materia e sulle radiazioni interstellari.

Ma Anderson ha detto che ogni residuo appena confermato è un’opportunità per uno studio dettagliato – un’opportunità per creare ricostruzioni tridimensionali del materiale espulso da un’esplosione di supernova, per esempio, o per saperne di più su cosa fa lo shock di una supernova su altra materia. nella galassia.

Ha aggiunto che il progetto rappresenta anche un’opportunità per trovare resti di supernova associati alle pulsar. Una pulsar è il nucleo rotante ultradenso che rimane dopo che una stella è esplosa in una supernova. Anche se le pulsar e i resti di supernova sono entrambi creati da esplosioni di supernova, raramente si trovano in associazione.

Le pulsar sono importanti perché il loro "pulsare" estremamente preciso consente loro di fungere da orologi cosmici per gli astronomi, compresi i colleghi di Anderson della WVU che a giugno hanno fatto notizia a livello internazionale per aver scoperto increspature nello spaziotempo, grazie in gran parte al loro studio sulle pulsar.

Il gruppo di ricerca di Anderson lavorerà con il West Virginia Science Public Outreach Team, che forma gli studenti universitari della WVU a fornire presentazioni STEM agli studenti K-12, rendendo le classi parte della scienza attuale e all'avanguardia che sta accadendo a livello locale.

Nessuna delle presentazioni esistenti di WV SPOT mostra le supernovae, ha detto Anderson, quindi svilupperanno un nuovo modulo che fornirà anche una panoramica generale dei radiotelescopi. La presentazione includerà osservazioni dei resti di supernova che saranno acquisite in diretta da un telescopio presso l'osservatorio di Green Bank, offrendo agli studenti un'esperienza pratica e in tempo reale con l'astronomia.