VISTA ESPLODERE NEL 1987, RICOMINCIA A BRILLARE

La supernova che visse due volte

Distante appena 160mila anni luce, 24 anni dopo l’esplosione iniziale sta attraversando una seconda ondata di splendore. Scatenata, questa volta, dalla radiazione X. Fra i coautori della scoperta, uscita oggi su Nature, anche due associati INAF: John Danziger e Nino Panagia.

Questa serie d’immagini raccolte dal telescopio spaziale Hubble mostra com’è cambiata la luminosità di SN 1987A dal 1994 al 2009. La sequenza ripercorre l’evoluzione del materiale espulso al momento dell’esplosione (avvenuta nel 1987) e l’anello di gas che circonda la ex-stella. Si può notare come, a partire più o meno dal 2001, la luminosità sia andata aumentando.

È la supernova della porta accanto. Si trova nella Grande Nube di Magellano, ed è esplosa nel cielo dell’emisfero australe il 23 febbraio 1987, un lunedì. Così intensa e vicina da essere visibile per qualche tempo persino a occhio nudo, come non accadeva dal 1604, con la morte della cosiddetta “stella di Keplero”. Poi, com’è normale, la sua luce è andata affievolendosi. Ma da qualche anno SN 1987A – questo il suo nome – sta vivendo un vero e proprio revival: dal 2001, infatti, ha ricominciato brillare sempre più intensamente. A dare nuovo lustro alla supernova è l’interazione fra il materiale espulso al momento dell’esplosione e quello, distribuito in forma d’anello attorno a ciò che un tempo era una stella, rilasciato circa 20mila anni prima. Da questa interazione si genera un’intensa emissione di raggi X che, come spiega un articolo pubblicato oggi su Nature, eccita anche il materiale presente nella regione interna dell’anello, producendo energia sotto forma di luce infrarossa e visibile.

Un po’ come avviene con il tiro al piattello. Scagliato il bersaglio nel cielo, al momento giusto si preme il grilletto, generando così una prima esplosione. Tempo qualche istante, e si assiste a una seconda esplosione, quando il proiettile manda in frantumi il piattello stesso. Solo che, nel caso di SN 1987A, fra il lancio del piattello (l’anello) e lo sparo (l’esplosione della supernova) sono trascorsi appunto 20mila anni. E il proiettile (il materiale espulso, quello che gli astrofisici chiamano ejecta), per raggiungerlo, ne ha impiegati un’altra dozzina. Ciò di cui tratta l’articolo uscito su Nature, ovvero l’emissione X che scalda la regione interna della supernova, nella nostra analogia potrebbe dunque essere rappresentato dalla pioggia di frammenti che ricadono a terra.

La scoperta, frutto di 17 anni di osservazioni con lo Hubble Space Telescope, è opera di un team internazionale di astronomi guidato dalla ricercatrice svedese Josefin Larsson, dell’Università di Stoccolma. Fra i coautori, anche due associati INAF: Nino Panagia, dell’Osservatorio astrofisico di Catania, e John Danziger, dell’Osservatorio astronomico di Trieste. E se c’è uno che di quella supernova conosce davvero ogni segreto è proprio quest’ultimo: Danziger sta a SN 1987A come l’ispettore Zenigata sta a Lupin III. La segue e ne spia ogni mossa fin da quel lontano giorno del febbraio del 1987, quando – uomo giusto al posto giusto – si trovava come astronomo in Cile, all’osservatorio ESO di La Silla. Da allora, non l’ha mai mollata un istante.

Il riscaldamento della parte più interna della supernova non era mai stato osservato prima

«Il fenomeno che abbiamo descritto», spiega Danziger, «è dovuto al fatto che ci sono due regioni contenenti la materia espulsa dalla supernova: una più esterna (l’anello espulso 20mila anni prima l’esplosione) e una più interna. La maggiore luminosità della regione dell’anello è dovuta al riscaldamento provocato dall’onda d’urto dell’esplosione che avanza, mentre la regione più interna è riscaldata dai fotoni X emessi dall’anello stesso. Ciò che noi abbiamo misurato è il riscaldamento della parte più interna. Un’emissione, questa della parte interna, che non era mai stata osservata prima». E che pare destinata a durare a lungo. «La luminosità delle due regioni», aggiunge infatti Danziger, «continuerà probabilmente a crescere. E la luminosità totale forse diverrà visibile nella banda ottica, ovvero si vedrà a occhio nudo».

Una dinamica, questa descritta da Larsson e colleghi, non esclusiva di SN 1987A. Ma le altre supernovae sono troppo lontane da noi per poter distinguere con sufficiente chiarezza le diverse zone in cui avvengono i vari processi. Ed è proprio questa sua vicinanza, nello spazio e nel tempo, a rendere SN 1987A così preziosa per gli astronomi: la dedizione, la passione e le occhiaie che le hanno dedicato per un quarto di secolo, notte dopo notte, sono state ripagate con una sorpresa scientifica dietro l’altra. «Ormai ci sono affezionato. D’altronde, è il miglior laboratorio a nostra disposizione per studiare fenomeni altrimenti irriproducibili», dice Danziger, «come per esempio la fisica delle onde d’urto. Non solo. Questa eccitazione della parte interna generata dalla radiazione X ci permette di evidenziare la composizione chimica della materia espulsa dalla supernova. E di verificare, così, le teorie di nucleosintesi stellare, ovvero come si formano gli elementi chimici all’interno delle stelle. Ciò è fondamentale non solo per capire l’evoluzione chimica delle galassie, ma anche di noi stessi, che di quegli elementi siamo composti: dopo tutto, siamo figli delle supernovae».

Per saperne di più:

  • Ascolta l’intera intervista a John Danziger
  • Leggi l’articolo uscito sul numero del 9 giugno 2011 Nature, “X-ray illumination of the ejecta of supernova 1987A”, di J. Larsson, C. Fransson, G. Östlin, P. Gröningsson, A. Jerkstrand, C. Kozma, J. Sollerman, P. Challis, R. P. Kirshner, R. A. Chevalier, K. Heng, R. McCray, N. B. Suntzeff, P. Bouchet, A. Crotts, J. Danziger, E. Dwek, K. France, P. M. Garnavich, S. S. Lawrence, B. Leibundgut, P. Lundqvist, N. Panagia, C. S. J. Pun, N. Smith, G. Sonneborn, L. Wang & J. C. Wheeler