La supernova 1987A festeggia il 37esimo compleanno svelando finalmente la sua stella di neutroni
Quale modo migliore di festeggiare un compleanno per una supernova se non quello di svelare, dopo ben 37 anni di ricerche, la stella di neutroni che si formò nel momento in cui esplose. Si tratta della supernova 1987A, l’unica in epoca moderna la cui esplosione fu visibile ad occhio nudo.
Correva il mese di Febbraio del 1987 quando gli astronomi si accorsero che era in corso un’esplosione di supernova, la prima ad essere osservata in quell’anno e per questo denominata SN 1987A.
L’esplosione fu così potente da essere visibile ad occhio nudo, nella Grande Nube di Magellano. L’evento fu semplicemente eccezionale ed unico per i tempi moderni. Infatti, si pensi che la precedente supernova visibile ad occhio nudo era stata osservata ai tempi di Keplero, nel 1604 (la SN 1604), e per questo chiamata la "supernova di Keplero".
Ma cos’è una supernova
Le stelle massicce, con masse superiori a circa 8 volte la massa del Sole, terminano la loro vita con morte violenta.
La fase finale consiste in un collasso rapidissimo del nucleo, un corrispondente aumento di temperatura, a valori tali da innescare istantaneamente tutto il combustibile nucleare residuo.
Ne segue un’immensa esplosione che da un canto espelle tutti gli strati esterni della stella, dando luogo a ciò che viene chiamato residuo di supernova, d’altro canto determina una contrazione del nucleo tale da trasformarlo in stella di neutroni o in buco nero.
Come risultato finale dell’esplosione rimane un residuo di supernova in espansione e al centro una stella di neutroni o un buco nero.
Ma la comprensione del fenomeno di supernova non è avvenuto in tempi brevi. Infatti, la scoperta del neutrone, particella subnucleare di carica neutra, avvenne nel 1932 per merito di Chadwick. Solo due anni dopo, nel 1934, gli astronomi Baade e Zwicky ipotizzarono l’esistenza di stelle composte solo di neutroni.
Ma solo nel 1967 fu osservata la prima stella di neutroni per merito dell’astronoma Jocelyn Bell Burnell e di Antony Hewish. Questi osservarono una particolare stella di neutroni, chiamata pulsar.
Da allora, i pezzi del puzzle si sono andati via via componendo, tra scoperte di nuove pulsar e di pulsar all’interno dei resti di supernovae, confermando la teoria sulla formazione delle stelle di neutroni come conseguenza di esplosioni di supernova.
Tuttavia, la formazione di una stella di neutroni all'interno di un resto di supernova come conseguenza dell’esplosione è rimasta per decenni senza una prova diretta.
E’ solo alla fine del 2023 che i due eventi sono stati osservati “contemporaneamente” e cioè l'esplosione di una supernova ed evidenze della nascita di una neo-stella di neutroni.
La Supernova SN 1987A
La supernova SN 1987A rimane un caso unico poiché essendo avvenuta in epoca moderna, si è avuta la possibilità di studiarla con la migliore strumentazione possibile e per un tempo molto lungo, sufficientemente lungo da vederne l’evoluzione post-esplosione e svelare molte informazioni su questo fenomeno.
E’ proprio in occasione del suo 37esimo compleanno che il telescopio James Webb è riuscito a osservare per la prima volta la stella di neutroni che 37 anni fa si formò a seguito dell’esplosione.
Ci sono voluti ben 37 anni di tentativi per ottenere questo risultato.
I resti della supernova SN 1987A sono semplicemente spettacolari e spettacolare è l’evoluzione che questi resti hanno subito nel corso di 37 anni.
Cosa è stato osservato
Ma vediamo di capire meglio cosa mostra l'immagine, formata da questa sorta di ciambella costellata di punti brillanti. La stella progenitrice, cioè la stella che è poi esplosa, nelle fasi finali di "agonia" precedenti l'esplosione ha espulso grandi quantità di polveri e gas, per cui lo spazio interstellare attorno alla stella è diventato particolarmente ricco di materiale.
Nel momento in cui è avvenuta l'esplosione, l'onda d'urto (simile a quella prodotta dall'esplosione di una bomba) ha investito e compattato il gas e le polveri che circondavano la stella, surriscaldandoli e, quindi, formando un disco caldo abbastanza simmetrico. All'interno di questo, si sono formati ulteriori addensamenti ancora più caldi e quindi più brillanti. Ad oggi, a distanza di 37 anni questo disco, resto della supernova, continua ad espandersi.
Ma solo quest’anno è stato inserito l’ultimo pezzo mancante del puzzle, e cioè il telescopio spaziale James Webb, grazie al suo spettrografo NIRCam, è riuscito a osservate, al centro di SN 1987A, la presenza di una sorgente con emissione ad alta energia, appunto la stella di neutroni.