Supernove di Tipo Ia: il catalogo ZTF raddoppia i dati raccolti in 30 anni con 3.628 nuove scoperte

Il numero di Supernove di tipo Ia che sono state scoperte è aumentato tantissimo nel corso degli ultimi 30 anni.

Recentemente è stata appena rilasciata un’enorme quantità di dati sulle Supernovae di Tipo Ia, eventi estremamente potenti che si verificano nei sistemi binari contenenti almeno una nana bianca, il nucleo residuo di una stella simile al Sole. Queste esplosioni possono avvenire quando la nana bianca accumula materiale dalla sua stella compagna fino a raggiungere una massa critica e detonare, oppure quando due nane bianche si fondono, superando la soglia necessaria per l’innesco dell’esplosione.

Al contrario delle supernovae normali, che si verificano ogni cinquant’anni nella Via Lattea, le supernovae di Tipo Ia sono molto più rare, con una frequenza di circa una ogni cinquecento anni. Oltre a essere fenomeni straordinari, le supernovae di Tipo Ia sono strumenti fondamentali per l’astronomia. Grazie alla loro luminosità standardizzata, vengono utilizzate come “candele standard” per misurare distanze astronomiche di milioni o miliardi di anni luce. Questo è essenziale per calcolare il tasso di espansione dell’Universo, noto come la Costante di Hubble. Un nuovo catalogo di Supernovae di Tipo Ia, pubblicato da un team internazionale di ricercatori, potrebbe rivoluzionare la nostra comprensione della fisica fondamentale delle supernovae e della storia dell’espansione cosmica.

Questo catalogo rappresenta il secondo rilascio di dati (DR2) della Zwicky Transient Facility (ZTF), un’importante survey astronomica iniziata nel 2018. Utilizzando la camera ZTF montata sul telescopio Samuel Oschin da 1,2 metri presso l’Osservatorio di Palomar (California), la survey ha catalogato oltre 8.000 supernovae, di cui 3.628 supernovae di Tipo Ia vicine. Questo ha più che raddoppiato il numero di supernovae di Tipo Ia scoperte negli ultimi 30 anni.

Grazie alla sua strategia di osservazione, la ZTF è riuscita a rilevare quasi quattro supernovae di Tipo Ia ogni notte. Il catalogo fornisce un dataset omogeneo di queste esplosioni cosmiche, offrendo agli astrofisici un’enorme opportunità di studio. I risultati sono stati pubblicati il 14 febbraio sulla rivista Astronomy & Astrophysics, con un’edizione speciale che include 21 studi correlati.

Il sistema ZTF

Uno degli autori principali, il dottor Mickael Rigault, ricercatore presso il CNRS e l’Université Claude Bernard Lyon, ha dichiarato che negli ultimi cinque anni, un gruppo di trenta esperti di tutto il mondo ha raccolto, compilato e analizzato questi dati. Questi saranno a disposizione dell’intera comunità scientifica. Inoltre, questo campione è così unico per dimensioni e omogeneità che avrà un impatto significativo sullo studio delle supernovae e porterà a molte nuove scoperte.

Il cuore del sistema ZTF è la sua potente camera scientifica CCD criogenica da 600 megapixel, con un campo visivo di 47 gradi quadrati, che scansiona l’intero cielo settentrionale ogni giorno in tre bande ottiche fino a una magnitudine di 20,5. Ciò consente alla survey di rilevare quasi tutte le supernovae entro 1,5 miliardi di anni luce dalla Terra. Secondo la professoressa Kate Maguire del Trinity College di Dublino grazie alla capacità unica di ZTF di scandagliare rapidamente il cielo, siamo riusciti a catturare molte supernovae poche ore dopo l’esplosione, fornendo nuovi vincoli su come terminano la loro vita.

Quali sono gli obiettivi futuri

L’obiettivo principale di questa ricerca è affinare la misurazione del tasso di espansione dell’Universo. Fin dagli anni ’90, le osservazioni del Hubble Deep Field hanno dimostrato che l’espansione dell’Universo sta accelerando, portando alla scoperta dell’Energia Oscura. Tuttavia, negli ultimi anni è emersa una discrepanza nei calcoli della Costante di Hubble in quanto il valore ottenuto con le supernovae di Tipo Ia differisce da quello derivato dalle osservazioni della radiazione cosmica di fondo. Questo problema, noto come Hubble Tension (Crisi della Cosmologia), ha spinto i ricercatori a cercare nuove spiegazioni, tra cui l’ipotesi della Energia Oscura Primordiale (EDE).

Uno dei risultati più sorprendenti di questo catalogo è che le supernovae di Tipo Ia variano più del previsto in base all’ambiente in cui si trovano. Questo significa che il meccanismo di correzione utilizzato finora per misurare le distanze cosmiche potrebbe dover essere rivisto. Ciò potrebbe avere implicazioni fondamentali per il Modello Standard della Cosmologia (Lambda-CDM), contribuendo a risolvere il problema della Hubble Tension. Questi dati saranno cruciali per le future osservazioni del telescopio spaziale Nancy Grace Roman (RST) e della missione Euclid dell’ESA. Questi strumenti realizzeranno le prime mappe dettagliate dell’Universo su larga scala, contribuendo alla comprensione della Materia Oscura e dell’espansione cosmica.