22/03/16

Kepler: nel posto giusto e al momento giusto **

Non è molto che la relatività generale di Einstein, sfruttando l’effetto lente, ha permesso di prevedere il tempo e il luogo dell’esplosione di una supernova. Ne abbiamo parlato a lungo QUI e QUI. Se non ci fossero state le onde gravitazionali, questo evento poteva essere considerato l’evento dell’anno, la ciliegina sulla torta dei 100 anni di relatività generale.

Riuscire a vedere l’istante iniziale di un’esplosione così immane e importante per l’evoluzione dell’intero Universo, non è cosa facile. O riesci a prevederla in anticipo, con una specie di sfera di cristallo, oppure devi continuare a guardare sempre nello stesso luogo, sperando che prima o poi una stella abbia deciso di dare vita al suo fuoco d’artificio finale.

Il primo caso è quello collegato alla relatività, il secondo alla pazienza e alla dedizione di Kepler.

Il momento iniziale è un qualcosa di veramente corto per i tempi dell’Universo (anche per i nostri). Una volta che il nucleo è diventato di ferro e non produce più energia per controbattere la gravità è costretto a collassare finché la materia degenere non riesce a fermare la compressione e vengono emessi fasci di neutrini. Si crea un’onda d’urto supersonica di rimbalzo che raggiunge la superficie esterna della stella morente, riscaldandone il gas ed emettendo un flash luminosissimo (shock breakout). E’ il via alla vera e propria espansione verso l’esterno della materia stellare che lascerà al suo centro la stella di neutroni.  Il flash non dura più di un’ora e riuscirlo a “vedere” è sicuramente una vincita ben di più rara di quella al superenalottto.

Ebbene, Kepler, nella sua continua e ossessionante ricerca di qualche lampo di luce nelle galassie, è riuscito a cogliere due stelle sul fatto: KSN 2011a  e KSN 2011d, due supergiganti rosse con dimensioni eccezionali, 300 e 500 volte quelle del Sole, rispettivamente. La prima a 700 milioni di anni luce e la seconda a 1.2 miliardi di anni luce. Due stelle molto massicce (dell’ordine di 10 - 20 masse solari) la cui fine è  quella di supernova di tipo II. Esse accumulano ferro inerte nel loro nucleo finché esso non arriva a 1.4 masse solari, momento in cui avviene il collasso.

Più di tante parole, merita vedere una simulazione di questa fase rapida e violenta, proprio quella colta da Kepler nel visibile (ed è stata la prima volta).

La figura che segue mostra invece la tipica curva di luce di una supernova di tipo II, dove si nota la brevità del flash iniziale.

La curva di luce di una supernova di tipo IIa.  Nell’inserto è mostrato l’effetto dell’onda d’urto, che dura in tutto circa 20 minuti. Fonte: NASA Ames/W. Stenzel
La curva di luce di una supernova di tipo IIa. Nell’inserto è mostrato l’effetto dell’onda d’urto, che dura in tutto circa 20 minuti. Fonte: NASA Ames/W. Stenzel

Articolo originale QUI

 

5 commenti

  1. Mik

    E bravo Kepler!

    Ops... 300 e 500 MS? Ma non siamo esageratamente fuori dal limite teorico di Eddington?

  2. Aldebaran

    Off Topic (ma devo pur segnalarla):

    http://www.lescienze.it/news/2016/03/22/news/emissioni_carbonio_senza_precedenti-3023765/

    Sono curioso dei commenti del Prof su tale "notiziona"!  :mrgreen:

  3. caro Aldebaran,

    vorrei, ovviamente, leggere l'articolo originale... Tuttavia, innanzitutto si parla di metano e non di CO2 (e il metano può essere ben più importante). Poi, che io sappia, la CO2 ha superato di molto i valori attuali ed è strano che non si dica niente a riguardo. Infine, come dicevo, di articoli che falsificano i risultati ne nascono come funghi ultimamente... Feynman  aveva previsto tutto! :mrgreen:

  4. caro Mik,

    si parla di dimensioni... non di massa (quella è di 10-20 volte la MS, come scritto nel testo) :wink:

  5. caro Aldebaran,

    la lettura dell'abstract è già sufficiente...

    Il metodo di calcolo è del tutto nuovo e non è certamente da considerare esatto. E' solo un tentativo... Direi abbastanza precario visto che con un valore di 1/10 di quello attuale aveva portato a effetti enormemente più grandi. Oggi dovremmo essere già in una pentola che bolle con un valore che sia veramente 10 volte quello antico. E, invece, mi sembra che sono vent'anni che la temperatura è ferma...

    Lavori del genere, basati su ipotesi e su finte o aleatorie prove osservative, nascono come funghi dato che ricevono fondi andando proprio nella direzione che vogliono i poteri forti.

    Se Feynman sapesse cosa si deve fare per la pubblicità, i soldi e un momento di gloria mediatica... :cry:

     

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