La supernova osservata dal telescopio spaziale James Webb è esplosa quando l’universo aveva appena 730 milioni di anni.
Il telescopio spaziale James Webb della NASA ha osservato una supernova esplosa quando l’universo aveva solo 730 milioni di anni: la prima rilevazione del suo genere fino ad oggi. Le nitide immagini nel vicino infrarosso del telescopio hanno anche permesso agli astronomi di localizzare la debole galassia ospite della supernova. Il telescopio ha effettuato queste rapide osservazioni il 1° luglio a supporto di un gruppo internazionale di telescopi che ha rilevato un lampo di luce estremamente luminoso noto come lampo gamma veloce a metà marzo. Con questa osservazione, il James Webb ha battuto anche il suo stesso record: la precedente supernova in cima alla classifica era esplosa quando l’universo aveva 1,8 miliardi di anni.
Lampi gamma e Supernovae
Mentre un lampo gamma dura in genere da pochi secondi a qualche minuto, una supernova aumenta rapidamente la sua luminosità nell’arco di diverse settimane prima di affievolirsi. Al contrario, questa supernova si è illuminata nel giro di alcuni mesi. Essendo esplosa così presto nella storia dell’universo, la sua luce si è allungata con l’espansione del cosmo nel corso di miliardi di anni e con la dilatazione della luce, aumenta anche il tempo impiegato dagli eventi per giungere a noi.
Lampo gamma e James Webb
Le osservazioni del James Webb sono dunque state intenzionalmente effettuate tre mesi e mezzo dopo la fine del lampo gamma, poiché ci si aspettava che la supernova sottostante fosse al massimo della sua luminosità in quel momento. “Webb ci ha fornito il follow-up rapido e sensibile di cui avevamo bisogno“, ha affermato Benjamin Schneider, coautore e ricercatore post-dottorato presso il Laboratoire d’Astrophysique de Marseille in Francia.
I lampi gamma sono infatti incredibilmente rari. Quelli che durano pochi secondi possono essere causati dalla collisione di due stelle di neutroni o di una stella di neutroni e di un buco nero. Lampi più lunghi come questo, durato circa 10 secondi, sono spesso associati alla morte esplosiva di stelle massicce.
Indagine immediata e agile della fonte
Il primo allarme è suonato il 14 marzo. La notizia del lampo gamma proveniente da una fonte molto distante è arrivata dalla missione SVOM (Space-based multi-band astronomical Variable Objects Monitor), un telescopio franco-cinese lanciato nel 2024 e progettato per rilevare eventi fugaci. Nel giro di un’ora e mezza, l’Osservatorio Swift Neil Gehrels della NASA ha individuato con precisione la posizione della sorgente di raggi X nel cielo. Questo ha permesso le successive osservazioni che ne avrebbero determinato la distanza per Webb.
Undici ore dopo, il Nordic Optical Telescope sulle Isole Canarie è entrato in funzione e ha rivelato un bagliore residuo di un lampo di raggi gamma nella luce infrarossa, un’indicazione che il raggio gamma potrebbe essere associato a un oggetto molto distante. Quattro ore dopo, il Very Large Telescope dell’Osservatorio europeo australe in Cile ha stimato che l’oggetto esistesse già 730 milioni di anni dopo il Big Bang.
“Ci sono solo una manciata di lampi gamma degli ultimi 50 anni che sono stati rilevati nei primi miliardi di anni dell’universo“, ha detto Andrew Levan, autore principale di uno dei due nuovi articoli pubblicati. “Questo particolare evento è molto raro e molto emozionante.”
Sorprendentemente simili alle supernovae vicine
Poiché questa è la supernova più antica e lontana mai rilevata finora, i ricercatori l’hanno confrontata con ciò che conoscono in dettaglio: le supernovae moderne a noi vicine. Il fatto sorprendente è che entrambe fossero molto simili, il che ha sorpreso gli scienziati. Infatti, si sa ancora poco dei primi miliardi di anni dell’Universo. Le stelle primordiali probabilmente contenevano meno elementi pesanti, erano più massicce e avevano una vita più breve. Esistevano anche durante l’era della reionizzazione , quando il gas tra le galassie era in gran parte opaco alla luce ad alta energia.
“Siamo partiti con una mentalità aperta“, ha detto Nial Tanvir, coautore e professore all’Università di Leicester nel Regno Unito. “Ed ecco che il James Webb ha dimostrato che questa supernova assomiglia esattamente alle supernovae moderne.” Prima che i ricercatori possano determinare perché una supernova così precoce sia simile alle supernovae vicine, sono necessari ulteriori dati per individuare piccole differenze.
Primo sguardo alla galassia ospite della supernova
“Le osservazioni del James Webb indicano che questa galassia distante è simile ad altre galassie esistite nello stesso periodo“, ha affermato Emeric Le Floc’h, coautore e astronomo del CEA Paris-Saclay (Commissariat à l’Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives) in Francia. Poiché la luce della galassia è scomposta in pochi pixel, facendola apparire come una macchia rossastra, ciò che possiamo imparare su di essa è ancora limitato. Il poterla vedere, anche se limitatamente, è già una svolta.
Altre osservazioni con il James Webb
I ricercatori hanno già pianificato di coinvolgere nuovamente il James Webb nell’iniziativa internazionale per approfondire la conoscenza dei lampi gamma emessi dagli oggetti dell’Universo primordiale. Il team ha ottenuto l’autorizzazione per osservare gli eventi con Webb e ora ha un nuovo obiettivo: approfondire la conoscenza delle galassie nell’universo distante catturando il bagliore residuo dei lampi gamma stessi. “Quel bagliore aiuterà Webb a vedere di più e a fornirci un’impronta digitale della galassia“, ha affermato Levan.
Da sempre Passione Astronomia prova a costruire, attraverso la divulgazione scientifica, una comunità di persone più informate e consapevoli. È anche il motivo per cui molte persone come te si sono abbonate a Passione Astronomia e ne diventano ogni giorno parte integrante. Più siamo e meglio stiamo, e per questo invitiamo anche te a prenderlo in considerazione e diventare membro: il tuo supporto ci aiuta a portare avanti il nostro progetto.
Per saperne di più
- Leggi l’articolo originale sul sito NASA
- Leggi il paper scientifico intitolato “JWST reveals a supernova following a gamma-ray burst at z ≃ 7.3” pubblicato su Astronomy & Astrophysics
