Gli spasimi di morte delle supergiganti rosse

Per la prima volta, gli astronomi hanno ripreso in tempo reale la drammatica fine della vita di una supergigante rossa. Hanno osservato la rapida autodistruzione di una stella massiccia situata a 120 milioni di anni luce dalla Terra nella galassia NGC 5731 e le sue ultime fasi di morte prima di collassare in una supernova di tipo II. Guidato da ricercatori della Northwestern University e dell’Università della California, Berkeley (UC Berkeley), il team ha osservato la supergigante rossa durante i suoi ultimi 130 giorni prima della sua detonazione fatale.

La scoperta, pubblicata sull’Astrophysical Journal, contraddice le idee precedenti su come le supergiganti rosse si evolvono poco prima di esplodere. Le osservazioni precedenti hanno mostrato che le supergiganti rosse erano relativamente tranquille prima di morire – senza segni di eruzioni violente o emissioni luminose. Tuttavia, le nuove osservazioni hanno rilevato una radiazione luminosa da una supergigante rossa nell’ultimo anno prima della sua esplosione. Questo suggerisce che almeno alcune di queste stelle devono essere sottoposte a cambiamenti significativi nella loro struttura interna, che poi portano all’emissione di gas turbolento appena prima del loro collasso.

“Questo è un passo avanti nella nostra comprensione di ciò che le stelle massicce fanno appena prima di morire”, ha detto Wynn Jacobson-Galán, autore principale dello studio. “Il rilevamento diretto dell’attività pre-supernova in una supergigante rossa non è mai stato osservato prima in una supernova ordinaria di tipo II. Questa è la prima volta che abbiamo visto esplodere una stella supergigante rossa”.

Il telescopio Pan-STARRS a Haleakalā, Maui, ha rilevato per la prima volta la stella massiccia condannata nell’estate del 2020 sulla base dell’enorme quantità di luce emanata dalla supergigante rossa. Pochi mesi dopo, nell’autunno del 2020, una supernova ha illuminato il cielo. Il team è stato in grado di catturare rapidamente l’enorme lampo di luce e produrre il primo spettro in assoluto dell’esplosione ad alta energia, chiamata Supernova 2020tlf (SN 2020tlf). I dati hanno mostrato la prova diretta di un denso materiale circumstellare che circondava la stella al momento dell’esplosione. Questo è probabilmente lo stesso gas che Pan-STARRS aveva già raccolto durante la violenta espulsione della stella supergigante rossa all’inizio di questa estate.

“È come guardare una bomba a orologeria”, ha detto Raffaella Margutti, professore associato al CIERA e autore principale dello studio. “Non abbiamo mai confermato un’attività così violenta in una stella supergigante rossa morente, dove la vediamo produrre un’emissione così luminosa, poi collassare e bruciare”. Il team ha continuato a osservare SN 2020tlf dopo l’esplosione. Utilizzando i dati, i ricercatori hanno determinato che la stella supergigante rossa da cui SN 2020tlf è emersa era dieci volte più massiccia del Sole.

Impressione d’artista di una stella supergigante rossa nell’ultimo anno della sua vita, che espelle una nube turbolenta di gas. Questo suggerisce che almeno alcune di queste stelle subiscono significativi cambiamenti interni prima di andare in supernova. (Immagine: Osservatorio W.M. Keck / Adam Makarenko)

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BrandonQMorris
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  • Brandon Q. Morris è un fisico e uno specialista dello spazio. Si è occupato a lungo di questioni spaziali, sia professionalmente che privatamente, e mentre voleva diventare un astronauta, è dovuto rimanere sulla Terra per una serie di motivi. È particolarmente affascinato dal "what if" e attraverso i suoi libri mira a condividere storie avvincenti di hard science fiction che potrebbero realmente accadere, e un giorno potrebbero accadere. Morris è l'autore di diversi romanzi di fantascienza best-seller, tra cui The Enceladus Series.

    Brandon è un orgoglioso membro della Science Fiction and Fantasy Writers of America e della Mars Society.