Gli ultimi giorni di vita di una stella prima di diventare supernova (e poi buco nero o stella di neutroni, ancora non si sa)
Tra i vantaggi di avere telescopi (orbitali e terrestri) che monitorano incessantemente lo spazio c’è quello di rilevare eventi non cercati e, a volte, usare i dati registrati come sorta di macchina del tempo per tornare agli eventi precursori dell’evento osservato. Altre volte sono invece indizi di qualcosa di anomalo in atto (vedi il caso di Betelgeuse) che inducono gli astronomi ad “accendere i riflettori” in una particolare direzione.
In genere le supernova vengono scoperte quando avvengono e solo dopo si guarda a come era la stella prima del collasso. Il caso recente di una supergigante rossa che ha generato una SN di tipo II rappresenta un caso direi unico della testimonianza “in diretta” degli ultimi giorni di vita di una stella distante 120 milioni di anni luce da noi, sita nella galassia Ngc 5731.
L’osservazione è avvenuta mediante due telescopi situati alle Hawaii e lo studio è stato pubblicato su The Astrophysical Journal con un titolo che inizia con “Final Moments of (…)”.
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| La galassia NGC 5731 e la supernova SN 2020tlf (Immagine sfondo: Donald Pelletier (CC per 4.0). Riquadro V.V. Jacobson-Galan et al.) |
Inutile qui ricapitolare dettagli base sulla evoluzione stellare, facili da trovare online. Mi limito solo con il dire che il destino di una supergigante rossa è segnato dal suo “DNA” cioè dalla sua massa di partenza che (al netto di eventi esterni come la fusione con altre stelle) la porta diretta alla supernova, dai cui resti emergerà una stella di neutroni o un buco nero a seconda della massa residua. Altra notazione importante è che non vanno confuse le giganti rosse (fase in cui transiterà anche il nostro Sole) con le supergiganti rosse che originano (in tempi ben più brevi) da stelle con massa tra 8 e 30 masse solari (Ms). Nel primo caso si originerà una nana bianca, nel secondo una supernova di tipo II, vale a dire un’improvvisa e immensa eiezione di massa ed energia che renderà l’oggetto celeste miliardi di volte più luminoso, lasciando al centro un residuo ancora più “esotico”.
Gli indizi che stava per accadere qualcosa ad una stella risalgono all’estate 2020, in cui venne osservata una massiccia emisssione di materia (e luce) da parte di una supergigante rossa di massa circa 10 volte il Sole. Pochi mesi dopo, in autunno, dove c’era la stella è apparsa una supernova (chiamata SN 2020tlf) le cui caratteristiche spettrali sono state analizzate grazie al Low Resolution Imaging Spectrometer (Lris). Dall’analisi si sono ottenute le prove dirette della presenza di materia densa attorno alla stella al momento dell’esplosione, probabilmente lo stesso gas espulso ad inizio estate.
Oltre all’interesse in sé di una osservazione in diretta, i dati raccolti hanno permesso di aggiornare le precedenti teorie su come le supergiganti rosse si comportano appena prima di esplodere. L’idea comune era che le supergiganti rosse fossero relativamente quiescenti prima della loro morte, senza prove di eiezioni violente o emissioni luminose; idea contraddetta da quanto ora osservato che dice che, almeno alcune di queste stelle, subiscono una massiccia esplosione degli strati esterni di gas poco prima di iniziare il collasso (veloce) che porterà alla supernova.
Di seguito il video dell'animazione dal titolo esplicativo "Red Supergiant Star Goes Supernova"
Fonte
- Final Moments. Precursor Emission, Envelope Inflation, and Enhanced Mass Loss Preceding the Luminous Type II Supernova 2020tlf
W. V. Jacobson-Galán et al, (2022), The Astrophysical Journal
Scienza per i più giovani
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