Astronomi assistono alla nascita di una supernova in tempo reale
Per la prima volta nella storia gli scienziati hanno assistito alla trasformazione di una stella in supernova e l'hanno collegata al lampo di raggi X che l'ha preceduta. Gli astronomi di tutto il mondo hanno seguito lo svolgersi dell'evento, e lo spettacolo a cui hanno assistito ha implicazioni importanti per la nostra comprensione della fase di supernova. Le osservazioni e l'analisi del fenomeno da parte di quattro équipe internazionali di astronomi sono descritte nell'ultimo numero della rivista "Nature". La fase di supernova si verifica quando una stella "adulta" esaurisce la propria energia, non è più in grado di sostenere la sua stessa gravità, e di conseguenza causa un'implosione degli strati stellari. "L'onda d'urto che si origina rimbalza verso l'esterno, alimentata dall'energia acquisita dai campi magnetici interni e dalla rotazione", spiega Timothy R. Young dell'Università del Nord Dakota in un articolo sull'argomento. "L'energia viene liberata al momento dell'esplosione, quando l'onda d'urto emerge dalla superficie della stella in fase di collasso. Tale energia viene sprigionata nello spazio sotto forma di radiazioni di tutte le frequenze per un periodo di giorni o mesi; è il segnale classico di una supernova". Da tempo si ipotizzava che i gamma ray burst (GRB, ovvero lampi di raggi gamma) fossero una sorta di segnale che preannunciava una fase di supernova, ma fino a oggi mancavano le prove concrete di tale fenomeno, e di fatto nessuno aveva mai osservato una supernova dal momento dell'esplosione. Non era inoltre chiaro il motivo per cui alcune supernova sembrassero essere collegate ai GRB, a differenza di altre. Tutto è cominciato il 18 febbraio 2006, quando il satellite Swift della NASA ha intercettato un lampo insolito di raggi gamma in una galassia a 440 milioni di anni luce di distanza nella costellazione dell'Ariete. I lampi di raggi gamma sono gli eventi più potenti dell'universo, e in pochi secondi sprigionano più energia del Sole in tutto il suo ciclo vitale. Il GRB in questione (denominato GRB060218 in ricordo della data della sua scoperta) presentava una vicinanza di 25 volte maggiore e una durata di 100 volte superiore a quella della maggior parte dei GRB. Si è inoltre osservato che si trattava di un tipo di GRB relativamente modesto, noto come lampo di raggi X. La sua durata di 40 minuti ha dato agli astronomi il tempo di puntare su quanto stava accadendo tutta una serie di strumenti, di catturarne varie immagini con diverse lunghezze d'onda, e di analizzarne il comportamento. Nel contempo, gli scienziati del Very Large Telescope (VLT) dell'Osservatorio europeo del Sud (ESO) hanno osservato che la luminescenza residua del lampo di raggi gamma acquistava maggiore luminosità nella luce ottica, il che indicava le fasi iniziali di una supernova. Alcuni giorni dopo, la classica supernova era chiaramente visibile. Gli astronomi hanno pertanto stabilito per la prima volta un preciso legame tra il lampo di raggi X e la fase di supernova. Un gruppo guidato da Paolo Mazzali dell'Istituto Max Planck di Astrofisica di Garching (Germania) ha utilizzato dati del VLT per analizzare il tipo di stella che era esplosa in maniera così spettacolare. Ha calcolato che si trattava di una stella relativamente piccola (20 volte la massa del Sole); per contro, le stelle che provocano la fase di supernova collegata a forti lampi di raggi gamma hanno di norma dimensioni doppie. Si ritiene che le stelle più grandi che generano forti GRB quando si trasformano in supernova diventino buchi neri. Tuttavia, nel caso in questione la stella era troppo piccola per diventare un buco nero, e l'équipe del dottor Mazzali reputa che l'evento abbia portato alla creazione di una tipologia di stella di neutroni altamente magnetica, denominata magnetar. Secondo gli astronomi, le supernova associate ai lampi di raggi X potrebbero essere molto più comuni di quelle collegate a forti lampi di raggi gamma. "Le proprietà di GRB060218 indicano l'esistenza di una popolazione di fenomeni meno luminosi dei GRB 'classici', ma presumibilmente più numerosi", ha commentato Mazzali. "Tali eventi potrebbero di fatto rappresentare la forma più abbondante di lampi di raggi X o gamma dell'universo, tuttavia i limiti strumentali ci consentono di individuarli solo a livello locale". Il professor Keith Mason, ricercatore capo britannico per il telescopio UVOT a bordo di Swift, ha spiegato che gli astronomi hanno manifestato molto entusiasmo per la supernova. "Di solito fatti del genere non vengono rilevati fino a dopo che la supernova ha assunto una luminescenza notevole nella lunghezza d'onda ottica, parecchi giorni dopo l'esplosione iniziale", ha affermato, "ma in questo caso siamo riusciti a studiare l'evento spettacolare nella sua completezza, fin dall'inizio".