LE SUPERNOVE ORIGINANO BUCHI NERI O STELLE DI NEUTRONI

L’esplosione di SN 2022jli, scoperta da Berto Monard, ha permesso a due distinti gruppi di ricerca di essere d’accordo sulla presenza di una stella di neutroni o di un buco nero, ma c’è ancora molto da svelare.

Quando le stelle massicce arrivano alla fine della propria vita, collassano sotto la loro stessa gravità così rapidamente che ne deriva una violenta esplosione, nota come supernova.

Gli astronomi ritengono che quello che rimane sia il nucleo ultradenso, o resto compatto, della stella che a seconda della massa può essere una stella di neutroni (un oggetto talmente denso che un cucchiaino del suo materiale peserebbe circa un trilione di chilogrammi sul nostro pianeta) o un buco nero da cui neppure la luce sfugge.

Nel passato, gli studiosi avevano già riscontrato consistenti indizi che suggerivano questa catena di circostanze, come la scoperta di una stella di neutroni all’interno della Nebulosa del Granchio, ma fino ai giorni nostri non si era mai assistito a questo processo in tempo reale, con la certezza di una prova diretta.

L’occasione si è verificata nel maggio 2022, quando l’astronomo dilettante sudafricano Berto Monard ha scoperto la supernova SN 2022jli nel braccio a spirale della galassia del nostro vicinato NGC 157, situata a 75 milioni di anni luce di distanza dalla Terra.  A questo punto, due gruppi separati di astronomi si sono dedicati all’osservazione del comportamento singolare scaturito dall’evento.

Dopo l’esplosione, la luminosità della maggior parte delle supernove si affievolisce con il tempo, con un declino graduale e continuo nella “curva di luce” dell’esplosione, mentre l’energia complessiva di SN 2022jli diminuisce, ma in modo non continuo  oscillando su e giù ogni 12 giorni circa.

Thomas Moore, dottorando presso la Queen’s University di Belfast, Irlanda del Nord ed autore di un articolo pubblicato il 13 ottobre 2023 sulla rivista Astrophysical Journal, ha spiegato che i dati della luminosità di SN 2022jli sono una sequenza di oscillazioni periodiche ripetute su molti cicli.

Ping Chen, ricercatore al Weizmann Institute of Science d’Israele, fa parte del secondo team ed è l’autore principale del lavoro pubblicato il 10 gennaio 2024 su Nature presentato al 243° incontro dell’American Astronomical Society a New Orleans (USA).

Entrambe le équipe di scienziati pensano che la spiegazione sia data dall’esistenza di più di una stella.

Non è insolito infatti che le stelle massicce siano in orbita con una stella compagna in un sistema noto come binario. La cosa incredibile è che sembra che la seconda stella sia sopravvissuta alla morte violenta dell’altra e che i due oggetti, il resto compatto e la compagna, continuino a orbitare l’uno intorno all’altro.

I dati raccolti dallo staff di Moore, incluse osservazioni con l’NTT (New Technology Telescope) dell’ESO nel deserto di Atacama in Cile, non hanno consentito di definire esattamente come l’interazione tra i due corpi celesti abbia causato le variazioni nella curva di luce.

Il gruppo di Chen ha realizzato ulteriori analisi trovando le stesse fluttuazioni regolari nella luminosità in banda visibile, individuando anche moti periodici d’idrogeno gassoso ed esplosioni di raggi gamma nel sistema. Le indagini del team di Chen hanno impiegato numerosi strumenti a terra e nello spazio, compreso l’apparecchio X-shooter installato sul VLT (Very Large Telescope) dell’ESO, sempre in Cile.

Mettendo insieme tutti i segnali, gli astronomi concordano sul fatto che l’atmosfera ricca d’idrogeno della stella compagna è diventata più gonfia del solito a causa dell’interazione con il materiale espulso durante l’esplosione della supernova. Di conseguenza, l’oggetto compatto sfrecciando ruberebbe gas idrogeno, formando intorno a sé un disco caldo di materia, o accrescimento, producendo molta energia rilevata come cambiamenti regolari di luminosità.

La conclusione condivisa è che il furto possa essere dovuto solo a una stella di neutroni invisibile, o forse ad un buco nero, che inghiotte materia dall’atmosfera dell’altra stella.

Rimane ancora molto da svelare, tra cui l’esatta natura dell’oggetto compatto e l’epilogo di questo sistema binario. Un aiuto arriverà dai telescopi di prossima generazione come l’ELT (Extremely Large Telescope) dell’ESO, la cui entrata in funzione è prevista per la fine di questo decennio.