È la supernova più antica mai vista. Remotissima esplose infatti la stella che la generò, a soli 730 milioni di anni dopo il Big Bang. C’è voluta una sinergia fra più strumenti, da terra e dallo spazio, per compiere la scoperta, culminata con l’identificazione della poderosa esplosione da parte del James Webb Space Telescope.
Tutto è cominciato con la rivelazione di un lampo gamma denominato Grb 250314a – un’emissione ad altissima energia durata, per il lampo suddetto, una decina di secondi – a marzo di quest’anno da parte della missione franco-cinese Svom (Space-based multi-band astronomical Variable Objects Monitor). Un’ora e mezza dopo il Neil Gehrels Swift Observatory della Nasa ha identificato l’emissione di raggi X associata all’evento. In meno di dodici ore, dalle Canarie, il Nordic Optical Telescope rilevava uno strascico di luce nell’infrarosso, seguito al lampo gamma – quello che in gergo si chiama afterglow: ciò suggeriva che il fatto si fosse verificato a grande distanza dalla Terra, e dunque in un’epoca remota. Epoca svelata dal Very Large Telescope che, quattro ore più tardi, datava l’evento a soli 730 milioni di anni dal Big Bang.
La regione del cielo in cui è stata identificata la supernova vista da Webb (nel riquadro) che ha prodotto il lampo gamma Grb 250314a. Crediti: Nasa, Esa, Csa, Stsci, A. Levan, A. Pagan
«Ci sono solo una manciata di lampi gamma degli ultimi 50 anni che sono stati rilevati nei primi miliardi di anni dell’universo», ricorda Andrew Levan, professore alla Radboud University di Nijmegen, nei Paesi Bassi, e alla University of Warwick in Gran Bretagna, a guida dell’articolo che riporta la scoperta, pubblicato questa settimana in una lettera ad Astronomy & Astrophysics. «Questo particolare evento è molto raro e molto emozionante».
Diversamente da quelli più brevi, i lampi gamma di una decina di secondi come Grb 250314a sono associati all’esplosione di una stella massiccia – una supernova, appunto. Il gruppo di Levan e collaboratori ha dunque utilizzato il telescopio Webb per catturarne la luce. Questo accadeva a luglio quando, secondo le previsioni dei ricercatori, la luce della supernova avrebbe raggiunto il suo picco. Differentemente da quelle vicine, la cui luce sfolgora per alcune settimane, la supernova suddetta ha brillato infatti per mesi. Questo accadeva in virtù dell’epoca remota dell’evento come conseguenza dell’espansione dell’universo, espansione che ci fa vedere al rallenty gli eventi accaduti in epoche lontane. La supernova vista da Webb è la più antica mai osservata. Il record precedente era detenuto da una stella esplosa poco più d’un miliardo di anni dopo.
Rappresentazione artistica della supernova Grb 250314a al momento dell’esplosione e dell’emissione gamma (a sinistra) e più di tre mesi dopo, quando Webb l’ha osservata (a destra). Il gruppo di stelle in alto a sinistra rappresenta la galassia che ospita la supernova. Crediti: Nasa, Esa, Csa, Stsci, L. Hustak
E com’è questa supernova? Niente di diverso da quelle che avvengono vicino a noi, sembrerebbe. Questo ha sorpreso i ricercatori. Non sappiamo ancora moltissimo sulle stelle che abitavano l’universo primordiale. Secondo gli scienziati le stelle possedevano pochi elementi pesanti, erano molto massicce e poco longeve. Diverse dunque da quelle nate in epoche successive.
«Siamo partiti con la mente aperta», dice Nial Tanvir, coautore dello studio e professore alla University of Leicester in Gran Bretagna. «Ed ecco che Webb ha dimostrato che questa supernova assomiglia esattamente alle supernove moderne». Niente di speciale, insomma. Nuovi dati saranno necessari per rilevare eventuali minime differenze fra le supernove antiche e quelle recenti.
A gratis, grazie alla sua prodigiosa sensibilità, Webb ha visto pure la galassia in cui il fenomeno si è verificato. La si vede come un pugno di pixel nelle immagini di NirCam – la camera infrarossa di Webb che ha osservato la supernova –, dunque non si può dir molto. Però non parrebbe presentare particolari differenze dalle galassie che popolavano la stessa epoca cosmica.
Per il futuro, Levan e collaboratori hanno in mente di concentrarsi più sui lampi gamma che sulle supernove, studiando gli afterglow che seguono queste emissioni nelle galassie lontane. «Quel bagliore aiuterà Webb a vedere di più e a fornirci un’impronta digitale della galassia che lo produce», conclude Levan.
Per saperne di più:
- Leggi su Astronomy & Astrophysics la lettera “JWST reveals a supernova following a gamma-ray burst at z ≃ 7.3” di A. J. Levan, B. Schneider, E. Le Floc’h, G. Brammer, N. R. Tanvir, D. B. Malesani, A. Martin-Carrillo, A. Rossi, A. Saccardi, A. Sneppen, S. D. Vergani, J. An, J. -L. Atteia, F. E. Bauer, V. Buat, S. Campana, A. Chrimes, B. Cordier, et al.