Cassiopea A è un resto di supernova, un tipo di nebulosa dello spazio interstellare che si forma quando una stella di grande massa termina la sua esistenza esplodendo in supernova.

Il modello 3D qui presente descrive la struttura più interna di Cassiopea A, uno dei resti di supernova meglio studiati nella nostra galassia. Modelli come questi vengono sviluppati per studiare i processi fisici che governano l’esplosione delle supernove e indagare il modo in cui i vari elementi chimici, prodotti dalla stella durante l’esplosione, si distribuiscono nello spazio e si mescolano tra loro e con il mezzo ambiente. Le supernove sono molto importanti per l’universo ma anche per noi, perché producono molti degli elementi che costituiscono il mondo che ci circonda, come il ferro, il silicio e lo zolfo.

Dall’analisi delle osservazioni è evidente che la struttura di Cassiopea A è molto frammentata e caratterizzata da strutture asimmetriche che non sono dovute all’interazione del resto di supernova con un mezzo ambiente disomogeneo. Queste strutture rispecchiano anisotropie che si sono generate durante le prime fasi dell’esplosione della supernova. Nel caso del modello 3D, le asimmetrie sono dovute a un tipo di instabilità che si forma a seguito del riscaldamento del materiale stellare da parte di neutrini, particelle subatomiche appartenenti allo stesso gruppo degli elettroni.

Il modello 3D mostra la distribuzione spaziale tridimensionale del materiale stellare ricco di ferro espulso a seguito della supernova. I colori indicano il modulo della velocità con cui questo materiale si propaga nello spazio: dal blu che indica il materiale più lento, al rosso che indica il materiale più veloce, passando per il bianco che indica materiale che si propaga con velocità intermedia.

Nel materiale ricco di ferro si notano tre ampie regioni molto frammentate che si espandono con la velocità maggiore (rosso): corrispondono alla porzione di materiale che è stata riscaldata a temperature di decine di milioni di gradi da uno shock inverso che si propaga attraverso il materiale stellare espulso. È possibile anche notare lo shock della supernova che si propaga attraverso il mezzo circumstellare rappresentato da una superficie quasi sferica semi trasparente di colore grigio che racchiude tutto il resto di supernova. Infine, nel modello è possibile anche notare un piano che passa per il centro di Cassiopea A e che riporta un’immagine reale di questo resto dei supernova, ottenuta combinando le immagini raccolte con il telescopio ottico Hubble e il telescopio per raggi x Chandra

Guarda il mini documentario dell’Inaf Osservatorio Astronomico di Palermo:


Modello 3D e consulenza scientifica: Salvatore Orlando dell’INAF OAPa.

Riferimento bibliografico: Orlando et al. (2021, A&A 645, A66)