Il 18 maggio 2023, però, siamo stati fortunati. L’esplosione di una supernova (SN 2023ixf) è avvenuta nelle vicinanze, nella Galassia Girandola, una galassia a spirale distante “soli” 22 milioni di anni luce dalla nostra. Questa è la supernova più vicina derivante dalla morte di una stella massiccia dall'inizio della missione Fermi 15 anni fa. Abbiamo quindi la prima opportunità di testare sperimentalmente come i raggi cosmici vengano accelerati entro una settimana dopo un'esplosione. E per quanto sappiamo sugli stadi iniziali di una supernova, a quella distanza avremmo dovuto rilevare un bagliore energetico brillante... ma non abbiamo trovato alcun segnale di raggi gamma nel rilevatore del Large Area Telescope a bordo di Fermi! Come può essere?
Una supernova dovrebbe convertire circa il 10% della propria energia in raggi cosmici, ma combinando le nostre osservazioni con i risultati di telescopi ottici come il telescopio spaziale Hubble abbiamo scoperto sorprendentemente che non può essere più grande dell'1%. Abbiamo quindi esplorato diversi ingredienti fisici mancanti nel nostro modello che possono spiegare tale differenza e abbiamo trovato solo due possibili ragioni: (1) o l'esplosione e la distribuzione del gas attorno ad essa sono altamente asimmetriche e pertanto non sferiche, oppure (2) non riusciamo a comprendere le condizioni di shock nelle prime fasi delle supernovae. Di conseguenza, il nostro lavoro[2] con Fermi fornisce un nuovo, fortunato percorso verso la risoluzione se queste esplosioni siano o meno il pezzo mancante nel puzzle dell’origine dei raggi cosmici galattici.
Per maggiori informazioni:
Guillem Martí-Devesa and Giacomo Principe
Dipartimento di Fisica, Università di Trieste e INFN, sezione di Trieste
e-mail: guillem.marti-devesa@ts.infn.it, giacomo.principe@ts.infn.it
[1] https://www.nasa.gov/universe/nasas-fermi-confirms-star-wreck-as-source-of-extreme-cosmic-particles/
[2] https://aanda.org/10.1051/0004-6361/202349061
Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center
