La silice prodotta dalle supernovae
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Osservazioni di Spitzer, unite ai dati di Herschel, consentono di osservare grani allungati di silice nei resti di due supernovae differenti e di stimarne la quantità prodotta durante le esplosioni.


Fonte J Rho et al. A dust twin of Cas A: cool dust and 21 µm silicate dust feature in the supernova remnant G54.1+0.3, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2018)


Rappresentazione di supernova
Rappresentazione di supernova

E' noto come tutti gli elementi intorno a noi, compresi noi stessi, derivino dal processo di evoluzione e morte stellare e così, per la prima volta a fine 2018, la prova osservativa è giunta anche per la silice (ossido di silicio, SiO2). Di silice ne vediamo davvero tanta ogni giorno, dalla sabbia al vetro a diverse tipologie di rocce terrestri fino alla fibra ottica. 
Il 60% della crosta terrestre è composto di silice ma questo elemento è stato osservato ovunque nell'universo anche se l'origine è stata a lungo dibattuta: la principale fonte di polvere cosmica è rappresentata dalle stelle AGB (Asymptotic Giant Branch) e dalle stelle di tipo solare che terminano la propria scorta di combustibile interno divenendo giganti rosse, ma la silice non è componente principale di queste stelle e questo ha creato un gap tra i processi conosciuti e le osservazioni effettive. 

Due resti di supernova come Cassiopeia A e G54.1+0.3 hanno fatto registrare nei dati di Spitzer una firma spettroscopica evidente di silice. In realtà la riga spettale di Cassiopeia A non è stata subito associata a un elemento in particolare visto che si presentava a una frequenza leggermente diversa da quella attesa dalla silice. Si è così pensato a una forma dei grani diversa da quella assunta dai modelli, cioè diversa dalla sfera perfetta. Assegnando ai grani di silice una forma più ovalizzata il modello ha riprodotto lo stesso schema spettrale osservato nei dati di Spitzer.

La controprova è venuta dallo spettro di G54.10+0.3, anch'esso rappresentante grani elongati che possono raccontare la storia del processo di formazione della silice. 

I dati sono stati confrontati con quelli di Herschel, satellite ESA, ai fini della quantificazione della silice prodotta delle esplosioni di supernova: osservare in un range di frequenze più ampio ha consentito di evidenziare la lunghezza d'onda che mostra il picco della polvere e di derivare quindi la temperatura e - in base alla luminosità - la massa .

Il lavoro implica come la silice prodotta dalle supernovae nel tempo sia stata sufficiente al contributo che osserviamo oggi nell'universo, comprendendo la silice che è andata a formare il nostro pianeta