Fotografati per la prima volta gli ultimi attimi di una stella supergigante prima della sua esplosione

Lo spazio sembra molto pacifico, visto da qui. Qualcuno lo può immaginare calmo e silenzioso, magari con il Danubio Blu di Strauss in sottofondo – la colonna sonora di 2001: Odissea nello Spazio. E invece sono tante le cose che succedono, nello spazio. E molte sono catastrofiche: lo schianto di un asteroide su un pianeta, un corpo celeste risucchiato da un buco nero, una stella che muore.

E soprattutto, molti di questi eventi non sono fotografabili: vuoi per la distanza, vuoi per altri motivi tecnici. Non eravamo mai riusciti a fotografare, per esempio, gli ultimi attimi di una stella prima della sua implosione e successiva morte. Fino a ora.

Cosa succede a una stella quando muore

Le stelle impiegano milioni di anni a morire, e il processo inizia quando bruciano tutto il loro idrogeno. A quel punto si espandono fino a diventare una gigante rossa. Dopo essersi liberata dei suoi strati esterni, la gigante collassa e forma una densissima nana bianca. Nel corso di miliardi di anni, la nana bianca si raffredda e diventa invisibile.

Le stelle molto grandi, quelle con una massa otto volte quella del nostro Sole, quando finiscono l’idrogeno diventano supergiganti rosse: cercano di mantenersi vive, ma dopo aver bruciato tutto il carburante disponibile esplodono in supernove di Tipo 2, lasciandosi dietro una stella di neutroni o un buco nero. Sono eventi distruttivi, che tranne rari casi non lasciano sopravvissuti.

Negli ultimi 400 anni non ci sono stati eventi simili nella Via Lattea, la nostra galassia, ma succede invece molto spesso nelle altre galassie vicine: almeno un’esplosione di una rossa supergigante all’anno.

Nel tempo astronomico che conosciamo noi, quest’ultima fase dura pochissimo. Ma in realtà dura da centinaia di migliaia a milioni di anni, e non avvisa prima di iniziare.

Gli astronomi spesso ripercorrono le immagini archiviate e identificano una precedente stella gigante, chiamata progenitore, dove c’è ora una supernova. Tuttavia queste immagini pre-esplosione non mostrano nulla che indichi che un’esplosione era imminente.

La foto che finalmente ci mostra la morte di una stella

Era una immagine che i ricercatori e gli astronomi hanno desiderato vedere per molto, molto tempo: gli ultimi attimi di vita di una stella gigante prima che collassi in una supernova. Finalmente ci sono riusciti.

E questa stella in particolare, soprannominata SN 2020tlf e che era già una rossa supergigante, non sembrava promettente: prima dell’esplosione era molto attiva. E gli scienziati si sono chiesti se questo comportamento era comune a tutte le stelle e loro in qualche modo non l’avevano capito, o se questa stella in particolare era un’anomalia.

E, come sappiamo, la fase di pre-esplosione non dà campanelli d’allarme, ed è difficile da identificare usando le stelle progenitore. Tuttavia, gli astronomi hanno rilevato questa supernova nella galassia  NGC 5731, distante 120 milioni di anni luce dalla Via Lattea.

Le immagini precedenti rivelano che la stella progenitrice variava drammaticamente in luminosità da 128 a 51 prima dell’esplosione, offrendo a chiunque guardasse un indizio su una prossima esplosione.

A una distanza così ampia, le osservazioni non potevano essere molto dettagliate. Tuttavia, utilizzando una combinazione di luce raccolta prima e dopo l’esplosione, il ricercatore della Northwestern University Wynn Jacobson-Galán è riuscito a modellare gli ultimi giorni della stella in dettaglio.

La SN 2020tlf aveva una massa tra le 10 e le 12 volte superiore a quella del Sole. Il suo raggio era 1.100 volte più grande del Sole poco prima che esplodesse – quasi la distanza tra il Sole e Giove. Secondo i ricercatori la rapida perdita di massa e le emissioni luminose poco prima dell’esplosione sono dovute a instabilità del nucleo stellare, molto probabilmente associate alle fasi finali di combustione nucleare. Tuttavia, non è chiaro perché questa stella dovrebbe essere più instabile di altre simili.