Ci sono le prove della presenza di una stella di neutroni nel cuore di un resto di Supernova
Grazie alle osservazioni di Webb, gli astronomi hanno trovato le prime prove dirette della presenza di una stella di neutroni nel cuore di una Supernova.
Il telescopio spaziale James Webb ha trovato la prima prova diretta dell’emissione di una stella di neutroni nel sito di una Supernova osservata di recente, conosciuta come SN 1987A e a 160.000 anni luce dalla Terra nella Grande Nube di Magellano. Osservata per la prima volta nel 1987, SN 1987A è stata la prima Supernova visibile a occhio nudo dalla Terra dal 1604 (dopo la Supernova di Keplero), prima dell’avvento dei telescopi.
Il “mistero” della Supernova SN 1987A
La Supernova SN 1987A era stata osservata a occhio nudo nel febbraio 1987, evento che non accadeva da circa 400 anni, quando ancora il telescopio ad uso astronomico non era neanche stato sviluppato da Galileo Galilei. Gli astronomi coinvolti nell’osservazione avevano cominciato allora a studiare la Supernova, risultato della morte di una stella massiccia nella Grande Nube di Magellano, galassia nana distante 160.000 anni luce dalla Terra.
Per decenni sono state condotte analisi e studi approfonditi sulla sua evoluzione e su ciò che ne è rimasto, utilizzando telescopi a tutte le lunghezze d’onda possibili, ma era rimasto irrisolto un “mistero”: cosa c’è al centro di SN 1987A? Essendo una Supernova di tipo II, derivante cioè dal collasso del nucleo di una stella massiccia morente con una massa compresa tra 8 e 25 volte quella del nostro Sole, gli astronomi prevedevano che i resti compattati al nucleo avessero formato un buco nero o una stella di neutroni. Ma finora non erano mai state rilevate prove di un oggetto compatto all’interno di questi resti.
La scoperta del James Webb Space Telescope
Come riporta la notizia della scoperta, condivisa sul sito dell’ESA, grazie alle osservazioni del James Webb Space Telescope è stato possibile per la prima volta raccogliere la prova diretta della presenza di una stella di neutroni, rilevando gli effetti della sua emissione ad alta energia.
“Negli ultimi anni sono state trovate indicazioni sulla presenza di una stella di neutroni al centro del resto. Le osservazioni di resti di supernova molto più antichi, come la Nebulosa del Granchio, confermano che in molti di questi resti si trovano stelle di neutroni. Tuttavia, fino ad ora non era stata osservata alcuna prova diretta dell’esistenza di una stella di neutroni in seguito alla SN 1987A (o a qualsiasi altra recente esplosione di supernova)”, si legge da ESA.
Le osservazioni di SN 1987A con Webb sono iniziate nel luglio 2022, utilizzando la modalità spettrografo a media risoluzione (MRS) di MIRI, un tipo di strumento noto come Integral Field Unit (IFU) in grado di acquisire al contempo l’immagine e lo spettro di un oggetto. Così gli astronomi sono stati in grado di registrare un “forte segnale dovuto all’argon ionizzato proveniente dal centro del materiale espulso che circonda il sito originale di SN 1987A”.
Un stella di neutroni nel cuore di una Supernova
“Dai modelli teorici di SN 1987A, l’esplosione di neutrini di dieci secondi osservata appena prima della Supernova implicava che nell’esplosione si fosse formata una stella di neutroni o un buco nero. Ma non abbiamo osservato alcuna impronta convincente di un oggetto così appena nato da alcuna esplosione di Supernova. Con Webb, ora abbiamo trovato prove dirette dell’emissione innescata dal neonato oggetto compatto, molto probabilmente una stella di neutroni”, ha spiegato Claes Fransson dell’Università di Stoccolma, autore principale dello studio.
Osservazioni successive hanno rilevato la presenza di atomi di argon ancor più ionizzati, che richiedono la formazione di fotoni altamente energetici e, quindi, una fonte ad alta energia di provenienza. “Nel documento discutiamo diverse possibilità, trovando che solo pochi scenari sono probabili, e tutti coinvolgono una stella di neutroni appena nata”, ha spiegato Fransson. Nel 2024 verranno effettuate nuove osservazioni di SN 1987A con diversi telescopi, così da fornire ulteriori prove sulla presenza della stella di neutroni nel cuore della Supernova e al contempo raccogliere materiale utile per sviluppare modelli più dettagliati che consentano agli astronomi di comprendere meglio l’evoluzione di tutte le Supernovae di tipo II.
