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Il collasso di una stella massiccia rappresenta uno degli eventi più affascinanti e violenti dell’universo. Recentemente, un gruppo di scienziati ha compiuto un passo significativo nella comprensione di questi fenomeni, misurando per la prima volta la geometria tridimensionale di una supernova, nota come SN 2024ggi, grazie all’uso del telescopio Very Large Telescope (VLT) dell’Osservatorio Europeo Australe (ESO).
La supernova, situata a circa 22 milioni di anni luce nella galassia NGC 3621, è stata osservata in un momento cruciale, durante l’evento di “shock breakout”. Questa fase iniziale dell’esplosione dura solo alcune ore, rendendo la cattura di tali eventi una vera sfida per gli astrofisici.
La scoperta e il suo contesto
Un team internazionale di ricercatori, guidato da Yi Yang della Tsinghua University di Pechino, ha ricevuto notizie dell’esplosione di SN 2024ggi.
Dopo un volo estenuante, Yang ha immediatamente compreso l’importanza della situazione e ha richiesto osservazioni al VLT. Solo 26 ore dopo la scoperta, il telescopio era già attivo, raccogliendo dati cruciali sulla supernova.
Questo rapido intervento ha permesso ai ricercatori di studiare la geometria dell’esplosione prima che l’onda d’urto interagisse con il materiale espulso dalla stella. Le stelle massicce, quelle con una massa superiore a otto volte quella del Sole, terminano la loro vita in modo drammatico, e il modo in cui questo avviene è fondamentale per comprendere la fisica stellare.
Meccanismi dell’esplosione
Durante la vita di una stella, si stabilisce un delicato equilibrio tra la forza di gravità, che tende a comprimere la stella, e la pressione generata dalla fusione nucleare nel nucleo, che la sostiene.
Quando il combustibile nucleare esaurisce, la stella perde questo equilibrio e il nucleo collassa, generando un’onda d’urto che si propaga verso l’esterno, provocando l’esplosione.
Nel caso di SN 2024ggi, la stella progenitrice era una supergigante rossa, la cui esplosione ha rivelato una forma ellissoidale, simile a un’oliva, durante le prime fasi. Questo risultato è stato ottenuto grazie alla tecnica della spettropolarimetria, che analizza la polarizzazione della luce emessa durante l’esplosione.
Risultati e implicazioni della ricerca
Utilizzando lo strumento FORS2 del VLT, i ricercatori hanno scoperto che la prima onda di materiale espulso mostrava una geometria asimmetrica. Questo suggerisce che ci sia un meccanismo comune che governa l’esplosione di molte stelle massicce. Come ha affermato Lifan Wang, coautore dello studio, la spettropolarimetria permette di ottenere informazioni sulla geometria dell’esplosione che altri metodi non possono fornire.
Le osservazioni hanno rivelato che la forma della supernova cambiava man mano che l’esplosione si espandeva e interagiva con il materiale circostante. Tuttavia, l’asse di simmetria rimaneva costante, implicando che esistono principi fisici universali che governano tali esplosioni.
Collaborazione internazionale
Questa scoperta è stata possibile grazie alla collaborazione di un team internazionale di ricercatori provenienti da diverse nazioni, tra cui Cina, Stati Uniti, Germania, Regno Unito, Israele, Italia e Cile. La sinergia tra le varie istituzioni ha dimostrato quanto sia importante il lavoro di squadra nella scienza moderna. Inoltre, la ricerca si inserisce in un filone di studi volto a sfruttare le capacità del VLT per osservare eventi astronomici rapidi.
Le prossime osservazioni, condotte con strumenti di nuova generazione come l’Extremely Large Telescope (ELT), promettono di fornire ulteriori dettagli sulle esplosioni di supernova e sui meccanismi che producono elementi pesanti nell’universo.
Questi elementi sono essenziali per la formazione di pianeti e la vita come la conosciamo.
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