Apr 11

Fuochi d'artificio stellari: la fine dell’inizio e l’inizio della fine **

Due ricerche hanno dato informazioni fondamentali sugli estremi della vita di una stella, entrambi molto “esplosivi”. In un caso c’è la solita mano “fatata” di ALMA.

La vita di una stella si misura in milioni o miliardi di anni e qualsiasi “rapido” cambiamento sembra avvenire su una scala temporale ben diversa dalla nostra. Studiando in dettaglio (con un po’ di fortuna) la creazione di un gruppo di stelle nella nebulosa di Orione e l’esplosione di una collega in una galassia relativamente lontana (ma non troppo… solo 160 milioni di anni luce) si sono determinati due episodi veramente molto brevi, di estremo interesse, uno non superiore a qualche centinaio di anni e l’altro dell’ordine dell’anno, due battiti di ciglia stellari (come quello del buco nero che è stato osservato mettersi a dieta in soli due anni).

 

Il primo riguarda una zona di formazione stellare, osservata con gli occhi di ALMA. La formazione di stelle sembrerebbe una fase imperniata sulla “privacy”: enormi nubi di materia  si abbandonano tra le braccia della forza di gravità, creando “grumi” sempre più densi, che possono anche separarsi, ma che portano più o meno rapidamente al collasso e alla formazione di protostelle. Da protostella a stella il passo non è brevissimo e molto dipende dalla massa, ma sicuramente non avviene in un ambiente molto riposante. Le protostelle, oltre che una rotazione, acquistano un movimento proprio che dipende dalle condizioni al contorno e dalle modalità di formazione. Inoltre, subiscono anche la gravità delle sorelle nate nella stessa zona. Un piccolo-grande caos che potrebbe portare in molti casi a passaggi ravvicinati o a veri e propri urti tra neonati. Fenomeni sicuramente violenti (i bambini non hanno mai il senso della misura) che possono dar luogo a fenomenali fuochi d’artificio, dove getti di materia vengono scagliati in ogni direzione.

Un fenomeno distruttivo che può, tuttavia, dare una regola alle nascite stellari, pulendo la zona e limitando le nascite. Non troppo caldo, ma nemmeno troppo freddo… non poche stelle, ma nemmeno tante. E’ la solita vecchia legge dell’Universo… Ne consegue che un evento come quello della nascita di un gruppo stellare può dar luogo a fenomeni esplosivi simili a quelli che, alla fine della loro esistenza “normale”, subiranno le più grandi. Un vero e proprio fuoco d’artificio sotto tutti i punti di vista. ALMA lo ha catturato nel pieno della sua azione e sembra proprio di assistere alle serate pirotecniche estive, come si vede molto bene nel filmato che segue, in cui le osservazioni di ALMA, relative ai getti di materia, sono sovrapposte a immagini riprese nell’ottico e nell’infrarosso.

Un altro filmato mostra lo zoom , partendo dalla celebre costellazione.

 

Ma anche la singola immagine di ALMA non è niente male: giochi di bimbi, potremmo chiamarli…

Fonte: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Bally/H. Drass et al
Fonte: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Bally/H. Drass et al

La  visibilità di tale esplosione dura al più qualche centinaio di anni. Fortunati? In parte sicuramente sì, ma si pensa che il fenomeno sia piuttosto frequente nella fasi finali dell’inizio della vita di un gruppo stellare.

 

Facciamo un bel santo spaziale e temporale e rechiamoci nella galassia NGC 7610, dove nel 2013 è esplosa una tipica supernova di tipo II (con collasso diretto del nucleo). Si era stati piuttosto fortunati, riuscendo ad avvisare i grandi telescopi subito dopo l’esplosione e permettendo la visione dell’evento solo tre ore dopo il “boom” vero e proprio.

Abbiamo già visto come l’effetto lente del nostro amico Einstein abbia permesso di prevedere l’esplosione di una stella e assistere in diretta all’evento (QUI). Tuttavia, era un’immagine deformata e molto debole… mentre in questo caso la relativa vicinanza ha permesso una visione estremamente accurata di tutte le fasi post esplosione. Fasi talmente vicine allo scoppio da permettere, dopo lunghi studi, di localizzare una struttura di materia espulsa in tempi precedenti alla vera esplosione, prima ancora che gli strati della stella ingoiassero questo “antipasto”. Un antipasto che doveva essersi formato non più di un anno prima, una specie di ultimo avviso, causato dall’inizio di una instabilità crescente.

Dato che questa supernova è veramente un caso classico di supernova a collasso diretto, si pensa che il segnale di “allontanatevi dalla zona di scoppio” sia una fase comune a questo tipo di trasformazione finale. Non si era mai visto prima, dato che i telescopi erano arrivati troppo tardi, quando ormai la materia espulsa nell’esplosione vera e propria aveva raggiunto la ciambella di avvertimento.

Una supernova di tipo II potrebbe dare segni della sua prossima esplosione qualche mese prima dell’evento catastrofico, liberando una ciambella di materiale nella fase di instabilità. La figura ne mostra la storia e il rilevamento attraverso linee dell’ossigeno. Fontet: Weizmann Institute of Science
Una supernova di tipo II potrebbe dare segni della sua  esplosione qualche mese prima dell’evento catastrofico, liberando una ciambella di materiale nella fase di instabilità. La figura ne mostra la storia e il rilevamento attraverso righe dell’ossigeno. Fontet: Weizmann Institute of Science

Bene, adesso sappiamo che se una stella vicina al Sole avrà strane idee di terminare in modo molto drammatico la sua esistenza, ci manderà un preavviso di circa un anno… Prepariamo le astronavi per la fuga e che siano molto veloci!

Articoli originali QUI e QUI

Per conoscere meglio l’eccezionale contributo di ALMA a molti campi di ricerca: asteroidi, formazione di pianeti e stelle, dischi protoplanetari, origine della vita , buchi neri, galassie primordiali

A proposito di supernove a collasso diretto: sembra incredibile, ma grazie all'isotopo Fe-60 del ferro, generato da una supernova di questo tipo esplosa quasi tre milioni di anni fa e catturato da microfossili presenti nei depositi oceanici, siamo oggi in grado di ricostruire il cammino che il Sole sta compiendo all'interno della nube interstellare locale. Ne abbiamo parlato QUI.

 

3 commenti

  1. Mario Fiori

    ALMA va bè è eccezionale , e qui non ci piove. Caro Enzo ma un tempo dicevi che forse (ripeto forse) siamo in una zona abbastanza tranquilla per le supernove o mi sbaglio? Perchè altrimenti ci si organizza maluccio...le astronavi dove le prenotiamo ? :mrgreen:  :mrgreen:

  2. Hai ragione mario... non ci sono pericoli imminenti. Ma, come ben sappiamo, è sempre meglio incutere un po' di paura nel "popolo"...  :roll:

  3. Mario Fiori

    :roll: :mrgreen:  :mrgreen:

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