Gli scienziati hanno assistito per la prima volta al dolore della morte della stella gigante rossa

I telescopi terrestri hanno fornito il primo sguardo in tempo reale al dolore di morire una stella gigante rossa. Sebbene queste non siano le stelle più luminose o più massicce, sono di gran lunga le più grandi.

Una delle famose stelle giganti rosse è Betelgeuse, che ha attirato l’attenzione per questo oscuramento irregolare. Sebbene ci si aspettasse che Betelgeuse si trasformi in una supernova, esiste ancora.

Tuttavia, la stella al centro di questa nuova ricerca, situata nella galassia NGC 5731 a circa 120 milioni di anni luce dalla Terra, era 10 volte la massa del Sole prima che esplodesse.

Prima di uscire nel bagliore della gloria, alcune stelle subiscono violente esplosioni o rilasciano strati di gas incandescente. Fino a quando gli astronomi non hanno assistito a questo evento, credevano che i pianeti giganti rossi fossero relativamente tranquilli prima di esplodere in una supernova o collassare in una densa stella di neutroni.

Invece, gli scienziati hanno visto la stella autodistruggersi drammaticamente prima di collassare in una supernova di tipo II. Questa morte stellare è il rapido collasso e la violenta esplosione di una stella massiccia dopo che ha bruciato idrogeno, elio e altri elementi nel suo nucleo.

Tutto ciò che resta è il ferro della stella, ma il ferro non può fondersi, quindi la stella esaurirà l’energia. Quando ciò accade, il ferro si rompe e provoca una supernova. Uno studio dettagliato su questi risultati è stato pubblicato giovedì in Giornale Astrofisico.

“Questa è una svolta nella nostra comprensione di ciò che le stelle massicce fanno pochi istanti prima di morire”, ha detto in una dichiarazione l’autore principale dello studio Wayne Jacobson Galan, ricercatore laureato presso la National Science Foundation dell’Università della California, Berkeley.

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“Rilevazione diretta dell’attività pre-supernova in una stella gigante rossa che non era stata precedentemente osservata in una normale supernova di tipo II. Per la prima volta, abbiamo visto esplodere una stella gigante rossa”.

Gli ultimi momenti della morte astrale

Gli astronomi sono stati avvisati per la prima volta dell’attività insolita della stella 130 giorni prima di una supernova. La radiazione luminosa è stata rilevata nell’estate del 2020 dal telescopio astronomico Pan-STARRS dell’Università delle Hawaii su Haleakala a Maui.

Poi quell’autunno, i ricercatori hanno visto una supernova nello stesso posto.

Lo hanno osservato utilizzando lo spettrometro per immagini a bassa risoluzione dell’Osservatorio WM Keck a Maunakea, nelle Hawaii, e l’hanno chiamata supernova 2020tlf. Le loro osservazioni hanno rivelato la presenza di materia intorno alla stella quando è esplosa, il gas luminoso che la stella ha espulso violentemente da se stessa durante l’estate.

Due stelle che combattono e l'immagine è fantastica

“È come guardare una bomba a orologeria”, ha detto in una nota l’autrice senior dello studio Raffaella Margotti, professore associato di astronomia e astrofisica all’Università di Berkeley. “Non abbiamo mai confermato un’attività così violenta in una stella gigante rossa morente da vederla produrre un’emissione così luminosa, poi collassare e accendersi, fino ad ora”.

La scoperta ha mostrato che alcune di queste stelle massicce probabilmente subiscono conseguenti cambiamenti interni che causano il rilascio turbolento di gas prima della loro morte.

Il lavoro è stato condotto mentre Jacobson Gallan e Margotti erano ancora alla Northwestern University. Avevano accesso remoto ai telescopi dell’Osservatorio Keck alle Hawaii, il che è stato “utile per fornire prove dirette di una stella massiccia che si è trasformata in un’esplosione di supernova”, ha detto Margotti.

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“Sono molto entusiasta di tutte le nuove” incognite “che sono state rivelate attraverso questa scoperta”, ha detto Jacobson Gallan. “La scoperta di più eventi come SN 2020tlf avrà un grande impatto sul modo in cui definiamo gli ultimi mesi dell’evoluzione stellare, unendo osservatori e teorici nella ricerca per risolvere il mistero di come le stelle massicce trascorrono i loro ultimi momenti”.

Elma Zito

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