neutrini

La domanda su Betelgeuse spesso vien posta senza una chiara idea di quali siano i tempi scala tipici dell'evoluzione stellare Innanzitutto stelle della 'stazza' di Betelgeuse vivono in media per una decina di milioni di anni, quindi anche un tempo di 10 mila anni, ovvero un millesimo della vita di Betelgeuse, potrebbe essere visto come un battito di ciglia. Qualunque cosa (esplosione come supernova inclusa) in questo lasso di tempo potrebbe essere inteso come imminente. Ma capiamo bene che, se comparato al tempo delle nostre vite, è qualcosa di incomparabilmente lungo! Teniamo poi presente che la sola osservazione della luminosità non è un dato sufficiente a stabilire con certezza il preciso stato evolutivo della stella. Ecco il Diagramma HR dell'evoluzione stellare. Betelgeuse è nella fase di supergigante rossa. La linea va letta da sinistra a destra come evoluzione della stella Tale informazione unita allo studio dello spettro, ci dice che Betelgeuse si trova sicuramente in uno stadio avanzato della sua evoluzione. Ha sicuramente esaurito l'idrogeno centrale, ma non è abbastanza per dire con certezza cosa stia bruciando in questo momento. Elio? Carbonio? Ossigeno? Neon? Silicio? Si tratta di una informazione non da poco, perché si passerebbe da un tempo rimanente prima dell'esplosione come supernova di un milione di anni (nel caso del bruciamento dell'elio) ad appena qualche giorno (nel caso del bruciamento del silicio). Ciò che comunque è certo, è che prima o poi Betelgeuse esploderà. Ecco Betelgeuse fotografata da Massimiliano Veschini Ma sarà un evento che ci coglierà del tutto di sorpresa? Non esattamente. Nel momento in cui una stella massiccia inizia a bruciare il silicio al suo interno, il suo nucleo inizia ad arricchirsi sempre più di Nickel, ovvero il prodotto finale del bruciamento del silicio. Inoltre, per via della sua struttura nucleare, non è possibile attivare un ulteriore processo di fusione nucleare esotermica con il Nickel. Praticamente non è possibile generare ulteriore energia dal suo bruciamento. Questo fa in modo che la gravità stessa della stella sia così incontrastata, e tutta la struttura inizia così a collassare, raggiungendo densità centrali incredibili, dell'ordine del centinaia di milioni di tonnellate per centimetro cubo! Condizioni così estreme dallo schiacciare la struttura degli atomi stessi, facendo in modo che i protoni del nucleo catturino gli elettroni vicini, trasformandosi cosi` in neutroni ed emettendo una enorme quantità di neutrini. Questi neutrini porteranno via una enorme quantità di energia dall'interno della stella (cento volte di più di quella emessa dalla supernova tramite luce ed onde elettromagnetiche!!). Inoltre saranno loro a dare quella "spintarella" necessaria (quasi come un detonatore) perché la supernova abbia effettivamente luogo. Ecco la Supernova 1987A, esplosa circa 168.000 anni fa e risultata visibile dalla Terra a partire dal 23 febbraio 1987 nella Grande Nube di Magellano. A destra il prima e a sinistra il dopo l'esplosione. Credit: Anglo-Australian Observatory Ma c'è di più Questi neutrini interagiscono molto debolmente con la materia, a differenza della luce, per cui usciranno via dalla stella ben prima che l'onda d'urto si faccia strada fino alla superficie dando inizio all'esplosione finale. Raggiungeranno quindi per primi la Terra, dove potranno essere rilevati in particolare da una rete di rivelatori di neutrini, chiamata "Supernova Early Warning System", progettata per dare un preavviso agli astronomi nel caso di un evento di una supernova nella nostra galassia, dando quindi un "vantaggio" tra le 2 e le 3 ore per permettere di organizzarci e tenerci pronti all'osservazione di questi fuochi d'artificio cosmici. E per chiudere, c'è anche un bel pezzo di Italia in tutto ciò, grazie al rilevatore "Borexino", situato nei Laboratori Nazionali Del Gran Sasso - INFN. Referenze: Pignatari M. et al., ApJS, 225, 24 (2016) Ritter C. et al., MNRAS 480, 538-571 (2018) Umberto Battino Astrofisico Massimiliano Veschini, astrobin

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