Studiare il mondo delle esplosioni cosmiche
Così come ogni fuoco d’artificio è diverso, anche le esplosioni cosmiche sono diverse. «Si è scoperto che le stelle esplodono in molti modi diversi, con ogni tipo di stella che esplode in modo unico», spiega Avishay Gal-Yam, un astrofisico del Weizmann Institute of Science. Con il sostegno del progetto Fireworks, finanziato dall’UE, Gal-Yam e il suo team si sono immersi in profondità nel mondo delle esplosioni cosmiche - un lavoro che ha portato alla scoperta di un nuovo tipo di esplosione di supernova. Questa stella esplosiva, prima nel suo genere, che in precedenza si pensava esistesse solo in teoria, deriva dalla morte di una stella massiccia di Wolf-Rayet. Secondo Gal-Yam, l’analisi spettroscopica della luce emessa dall’esplosione ha portato alla scoperta di firme spettrali che sono associate a degli elementi specifici. In questo modo, i ricercatori hanno potuto dimostrare che l’esplosione conteneva atomi di carbonio, ossigeno e neon, un elemento quest’ultimo che non era stato osservato in questo modo in nessuna supernova fino ad oggi. Il team ha anche identificato che la materia che emette radiazioni cosmiche non ha partecipato all’esplosione, ma ha piuttosto avuto origine dallo spazio che circonda la stella volatile. Questo, a sua volta, ha rafforzato la loro ipotesi a favore di forti venti che hanno partecipato a privare la stella del suo involucro esterno. «Sebbene non possiamo dire a questo punto se tutte le stelle Wolf-Rayet finiscano la loro vita con un botto o meno, e potrebbe essere che alcune di esse collassino silenziosamente in un buco nero, una cosa è certa: questa stella non ha subito il collasso “silenzioso” di cui si parlava spesso in passato», aggiunge Gal-Yam.
Studiare le esplosioni cosmiche poco dopo che si sono verificate
Il progetto Fireworks, che ha ricevuto il sostegno del Consiglio europeo della ricerca (CER), è stato anche uno dei primi a studiare le esplosioni cosmiche poco dopo che si sono verificate. In un caso, il team ha assistito a un’esplosione solo tre ore dopo il fatto. Secondo Gal-Yam, questa tempistica ha permesso ai ricercatori di osservare i detriti e di capire cosa è successo poco prima dell’esplosione della stella. «Non solo abbiamo potuto apprendere che la maggior parte delle stelle massicce esplode all’interno di spesse nubi di gas, ma abbiamo anche potuto misurare le dimensioni e la composizione della stella prima dell’esplosione», spiega l’esperto. I ricercatori hanno anche contribuito alla scoperta e alla caratterizzazione di una nuova classe di esplosioni cosmiche. A volte chiamate transienti a rapida evoluzione, o RET, queste esplosioni sono uniche per la loro rapida evoluzione.
Eventi di distruzione mareale e particelle di neutrini ad alta energia
Il progetto ha anche contribuito alla scoperta di una possibile associazione tra gli eventi di distruzione mareale - quando una stella viene fatta a pezzi da un buco nero - e la rilevazione di particelle di neutrini ad alta energia. Il sito Osservatorio australe europeo (ESO) ha osservato un evento del genere, durante il quale le estreme forze gravitazionali del buco nero supermassiccio hanno fatto a pezzi una stella simile al sole che aveva avuto la sfortuna di avvicinarsi troppo. Ciò ha innescato l’evento di distruzione mareale, durante il quale la stella ha subito la «spaghettificazione». secondo un comunicato stampa dell’ESO, gli urti e i detriti in collisione, nonché il calore generato nell’accrescimento, hanno portato a un’esplosione di luce. È possibile che abbia prodotto anche particelle di neutrini ad alta energia. «Questo ha dato all’evento l’aspetto di un’esplosione di supernova molto luminosa, anche se la stella non sarebbe diventata una supernova da sola a causa della mancanza di massa», aggiunge Gal-Yam. Il team di ricerca del Weizmann Institute of Science intende proseguire la ricerca sulle esplosioni cosmiche attraverso un nuovo osservatorio in Israele e attraverso la prossima missione spaziale ULTRASAT.
Parole chiave
Fireworks, stelle, esplosioni cosmiche, supernova, radiazioni cosmiche, stelle massicce, eventi di distruzione mareale, buco nero, particelle di neutrini energetici, Osservatorio australe europeo
