È la supernova più vicina e luminosa osservata nel cielo notturno negli ultimi 400 anni. Stiamo parlando della Supernova 1987A, un’esplosione stellare avvenuta 37 anni fa nella Grande Nube di Magellano, a una distanza di 160.000 anni luce da noi.
Fin dal giorno della sua osservazione, gli astronomi hanno ipotizzato che al suo centro si possa celare una stella di neutroni. Solo oggi, grazie al telescopio spaziale James Webb, arriva la prima prova inconfutabile della sua esistenza.
Il 23 febbraio 1987, ossia il giorno prima che venisse osservata l’esplosione della Supernova 1987A in cielo, sono stati rilevati a Terra i neutrini prodotti da questo evento: del vastissimo numero di neutrini emessi, pari a circa il 99% dell’enorme energia sprigionata dall’esplosione stellare, solo circa 20 neutrini sono stati captati da tre diversi rilevatori intorno al nostro Pianeta.
Un’impresa che ha reso questa esplosione stellare l’unica finora a essere stata rilevata attraverso i suoi neutrini. La lunghezza di questa storica rilevazione, durata 10 secondi, ha infine portato gli scienziati a supporre che al centro della Supernova 1987A potesse essersi formata una stella di neutroni. L’esistenza di questo corpo celeste dalla densità estremamente elevata è rimasta, tuttavia, un mistero fino a oggi, non potendo infatti conoscere il suo destino, ovvero se la stella di neutroni sia sopravvissuta o, al contrario, sia collassata in un buco nero.
Ora, sfruttando le osservazioni nell’infrarosso degli strumenti Miri e NirSpec del James Webb, un team internazionale di astronomi ha rilevato, vicino al punto in cui è avvenuta l’esplosione stellare, la presenza di atomi ionizzati di argon e zolfo pesanti. La ionizzazione di questi atomi, ossia i cui elettroni esterni sono stati strappati, rappresenta la prova inconfutabile dell’esistenza della stella di neutroni.
«Il nostro rilevamento è una prova diretta della presenza di una sorgente centrale di radiazione ionizzante. I nostri dati possono essere adattati solo a una stella di neutroni come fonte di energia della radiazione ionizzante – afferma Mike Barlow dell’University College London e coautore della ricerca – Questa radiazione può essere emessa dalla superficie a milioni di gradi della stella di neutroni calda, così come da una nebulosa di vento di pulsar che potrebbe essersi creata se la stella di neutroni sta rapidamente ruotando e trascinando particelle cariche intorno a sé».
Nel primo di questi due scenari identificati, la superficie della stella di neutroni avrebbe subìto un raffreddamento radicale passando dai circa 100 miliardi di gradi, al momento della sua formazione al centro del collasso, all’attuale temperatura di circa un milione di gradi.
Secondo le rilevazioni, mentre la maggior parte della massa della stella esplosa si sta espandendo con una velocità fino a 10.000 km al secondo ed è distribuita su un ampio volume, gli atomi di argon e zolfo ionizzati sono stati localizzati in prossimità del centro della supernova, dove è avvenuta l’esplosione stellare. La loro rilevazione è stata ottenuta sfruttando la tecnica della spettroscopia, che consente agli astronomi di misurare la luce a diverse lunghezze d’onda per determinare le proprietà fisiche di un oggetto, compresa la sua composizione chimica.
Il nuovo studio, pubblicato su Science, ha coinvolto ricercatori di Regno Unito, Irlanda, Svezia, Francia, Germania, Stati Uniti, Paesi Bassi, Belgio, Svizzera, Austria, Spagna e Danimarca.
Immagine in evidenza: composizione tra un’immagine della Supernova 1987A ottenuta dal telescopio spaziale Hubble e la rilevazione della sorgente compatta di argon ottenuta dal James Webb con lo strumento NirSpec. All’esterno si trovano i detriti stellari, che contengono la maggior parte della massa stellare e che si espandono a migliaia di km/secondo.
Crediti: Hubble Space Telescope WFPC-3/James Webb Space Telescope NIRSpec/J. Larsson
