Osservata in dettaglio una supergigante prossima a diventare supernova. È la prima volta in un’altra galassia

Osservazioni da primato quelle ottenute all’Osservatorio Europeo Australe (ESO). E’ la prima volta che una stella supergigante rossa (WOH G64), in fase evolutiva precedente l’esplosione di supernova, è stata osservata in dettaglio in un’altra galassia.

WOH G64
Immagine risolta della supergigante WOH G64 nella Grande Nube di Magellano, ottenuta con il telescopio VLTI dell'ESO. Credit: ESO/K. Ohnaka et al.

I primati fanno sempre notizia e questo primato non è da meno. Si tratta di un primato soprattutto tecnologico, con immenso beneficio per la scienza. E’ stata osservata la prima stella “risolta”, cioè non puntiforme, al di fuori della nostra Galassia.

Un gruppo di ricercatori guidati dall’astronomo Keiichi Ohnaka, della Universidad Andrés Bello in Cile, lo scorso 21 Novembre hanno pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics un articolo in cui vengono presentati questi risultati da primato.

La supergigante WOH G64

Le stelle supergiganti sono stelle molto massicce, decine di volte più massicce del Sole, che stanno attraversando le fasi finali della loro vita. Queste fasi finali sono caratterizzate soprattutto da una significativa perdita di massa attraverso espulsioni più o meno regolari di polveri e gas. Si calcola che queste stelle arrivino a perdere ogni anno una massa pari a 40 volte la massa della Terra.

A seguito di queste espulsioni di massa, l’ambiente circumstellare di queste stelle è spesso caratterizzato da strutture simili ad anelli che appunto attestano i diversi episodi di espulsione di polveri e gas.

La strana sigla utilizzata per identificare questa stella altro non è che le iniziali di tre astronomi, Westerlund, Olander, e Hedin, che nel 1981 hanno pubblicato un catalogo contenente le giganti e supergiganti rosse nella Grande Nube di Magellano. In questo catalogo la nostra stella occupa la posizione 64, da cui il nome WOH G64

Il destino di queste supergiganti rosse è di esplodere come supernovae. La WOH G64, grazie alle ultime ma anche grazie a precedenti osservazioni, mostra numerose evidenze di essere prossima ad esplodere. Considerata la sua vicinanza, in quanto si trova nella galassia a noi più vicina, cioè la Grande Nube di Magellano a circa 160.000 anni luce dalla Terra, la sua esplosione sarà probabilmente visibile anche ad occhio nudo.

Considerando che le fasi evolutive più stabili durano miliardi di anni, quando si dice che l’esplosione come supernova è prossima, si intende entro alcune migliaia di anni.

Cosa è stato osservato

La supergigante rossa WOH G64 mostra un aspetto a forma di bozzolo ovoidale. Probabilmente, anzi sicuramente la stella ha una forma sferica, tuttavia questa è nascosta da uno spesso inviluppo di polveri e gas appunto dalla forma ovoidale. Attorno alla stella si notano una serie di strutture brillanti che potrebbero essere gusci di polveri e gas espulsi dalla stella in episodi più intensi di perdita di massa.

WOH G64
Rappresentazione artistica di WOH G64. La stella è nascosta in un suo inviluppo a forma di bozzolo ovale e circondata da un disco di polveri e gas espulso dalla stessa stella. Credit: ESO/L. Calçada

L’evidenza di significativa di perdita di massa, sia continua che episodica, oltre alla natura di supergigante indicano che WOH G64 sia prossima ad esplodere.

A questo punto, ci sarà il collasso del nucleo che andrà a formare una stella di neutroni e la conseguente esplosione che coinvolgerà tutti gli strati esterni che verranno espulsi violentemente nello spazio circostante.

Come è stato possibile ottenere questa immagine

Per ottenere questa immagine non puntiforme di una stella al di fuori della nostra galassia è stato utilizzato il VLT dell’ESO, cioè il Very Large Telescope. Questo telescopio consiste di 4 diverse unità, 4 telescopi con specchio primario da 8.2 metri. I quattro telescopi possono operare singolarmente come anche in modalità interferometrica. In quest’ultimo caso viene chiamato VLTI, cioè Very Large Telescope Interferometer.

Con la modalità interferometrica, le immagini prese dai diversi telescopi (più un telescopio mobile con specchio da 1.8 metri di diametro) vengono successivamente combinate così come se fossero ottenute da un unico telescopio dalle dimensioni pari alla massima distanza (chiamata baseline) tra i telescopi componenti, equivalente ad un telescopio da ben 140 metri.

La ricostruzione di un’unica immagine della stella, a partire da quelle ottenute separatamente dai 5 telescopi, è altamente complessa e può introdurre la presenza di “artifatti” attorno all’immagine centrale (la stella) la cui reale esistenza va verificata.

Gli stessi autori puntualizzino come la natura vera di queste strutture esterne sia ancora da verificare, potendo essere un artifatto risultante della specifica tecnica di riduzione ed analisi delle immagini usata in interferometria.

VLTI
Immagine aerea delle quattro unità del VLT, ciascuna con specchio da 8.2 metri. Il telescopio diventa VLTI quando insieme alla quinta unità opera in modalità interferometrica. Credit: J.L. Dauvergne & G. Hüdepohl (atacamaphoto.com)/ESO

La scelta di WOH G64 per ottenere la prima immagine risolta di una stella extragalattica, cioè una stella non della nostra galassia non è stata casuale. WOH G64 era già nota al team di Ohnaka che avevano già osservato nel 2005 e 2007. Tuttavia, grazie al nuovo strumento di seconda generazione GRAVITY montato al VLTI sono riusciti ad ottenere un’immagine ben risolta della stella.

Usando la risoluzione massima del VLTI, utilizzando uno strumento di eccellenza, e scegliendo una stella enorme, dal raggio circa 2000 superiore a quello del Sole, si è riusciti ad ottenere la prima immagine di una stella al di fuori della nostra galassia.