Gli astronomi hanno utilizzato un nuovo tipo di supernova per comprendere meglio il processo di vita e morte delle stelle
Gli astronomi hanno utilizzato un nuovo tipo di supernova ridotta “fino all’osso”, per comprendere meglio il processo di vita e morte stellare. Quando altre stelle massicce muoiono in esplosioni di supernova, gli astronomi rilevano segnali di elementi leggeri come idrogeno ed elio che si trovavano sulla superficie della stella. Tuttavia, in questa supernova, denominata SN2021yfj e situata a 2,2 miliardi di anni luce dalla Terra, il team ha trovato una firma chimica diversa. Conteneva tracce di elementi più pesanti come silicio, zolfo e argon, che provengono dalle profondità della stella progenitrice.
La struttura a strati delle stelle massicce
“Questa è la prima volta che vediamo una stella che è stata praticamente spogliata fino all’osso”, ha spiegato Steve Schulze, scienziato della Northwestern University. Le stelle progenitrici delle supernove hanno una massa compresa tra 10 e 100 volte quella del Sole, ma generano comunque la loro energia attraverso la fusione nucleare di elementi più leggeri con elementi più pesanti nel loro nucleo. Mentre il Sole morirà quando avrà completato la fusione dell’idrogeno del suo nucleo in elio, tra circa 5 miliardi di anni, le stelle più massicce hanno pressioni e temperature nel loro nucleo tali da fondere elementi progressivamente più pesanti, fino al ferro. Man mano che questo processo si svolge, gli elementi più leggeri continuano a subire la combustione nucleare negli involucri esterni delle stelle massicce.
Cosa sappiamo di SN2021yfj
SN2021yfj si distingue dalle altre supernove perché gli strati strappati via durante la sua fine esplosiva erano più profondi di quanto osservato nella morte di altre stelle massicce. Gli astronomi hanno osservato elementi pesanti come il carbonio o l’ossigeno durante altre supernove a causa della precedente perdita degli strati di idrogeno esterni. Tuttavia, nessun elemento più pesante di questo, e quindi proveniente dalle profondità delle stelle progenitrici, era mai stato osservato prima. Lo spettro di SN2021yfj non conteneva solo tracce di elementi pesanti; era dominato da forti segnali di elementi pesanti come silicio, zolfo e argon. Pertanto, è diventato evidente fin dalle prime fasi di questa indagine che SN2021yfj aveva qualcosa di particolarmente estremo e violento.
Le conclusioni degli scienziati
Il team ritiene che la spiegazione più probabile risieda in molteplici episodi di cosiddetta “instabilità di coppia”, durante i quali la fusione nucleare si riaccende, causando potenti esplosioni di energia che spazzano via i gusci esterni della stella. Questo è simile alla stella massiccia che si autodistrugge prima della sua morte in supernova. L’emissione luminosa che ha permesso a SN2021yfj di essere individuata sarebbe stata causata da gusci di materiale espulso che hanno raggiunto e urtato i gusci precedentemente espulsi. “Sebbene abbiamo una teoria su come la natura abbia creato questa particolare esplosione”, ha concluso Miller, “non scommetterei la mia vita che sia corretta, perché ne abbiamo ancora scoperto solo un esempio”.
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