Domande e risposte: Cosa sono le supernovae?

Le supernovae sono probabilmente gli eventi più violenti ed energetici dell’Universo e per ora anche i più imprevedibili.

Quando una stella almeno 8 volte più massiccia del Sole brucia velocemente tutto il combustibile nel nucleo, la sua esistenza si accinge a terminare in modo spettacolare. 

Per gran parte della propria vita, come tutti gli astri, brucia idrogeno trasformandolo in elio. Quando l’idrogeno finisce la stella si espande, il nucleo si contrae e raggiunge una temperatura ancora più elevata, attorno ai 100 milioni di gradi, sufficiente a rimpiazzare l’idrogeno con l’elio.

La fusione dell’elio produce carbonio e ossigeno, ma genera meno energia, per cui la stella è costretta a bruciare molto più carburante

Ben presto termina anche l’elio. Il nucleo si contrae di nuovo e l’aumento di temperatura riesce a fondere anche carbonio e ossigeno, generando elementi ancora più pesanti, ma producendo sempre meno energia.

La stella cerca in tutti i modi di evitare un destino inevitabile, utilizzando come carburante tutti gli elementi che sono stati prodotti dalle reazioni nucleari precedenti.

Ma ad un certo punto le leggi della Natura dicono basta.

Arrivati al ferro i processi di fusione non producono più energia, anzi, la richiedono dall’esterno. La stella, quindi, non può fare nient’altro per evitare che il nucleo, composto quasi esclusivamente di questo metallo, collassi su se stesso senza il contrasto dell’energia liberata dalla fusione nucleare.

La contrazione è estremamente violenta e rapida, al punto che l’intera struttura rimbalza su se stessa scatenando una violentissima serie di reazioni nucleari che interessano anche gli strati esterni. 

L’astro esplode letteralmente con una potenza inaudita, generando la supernova.

La struttura stellare si disintegra.

I pezzi di stella vengono proiettati nello spazio a decine di migliaia di chilometri al secondo.

L’esplosione rilascia una quantità di energia pari a centinaia di miliardi di volte quella del Sole, risultando visibile anche a distanza di centinaia di milioni di anni luce.

Le supernovae sono eventi estremamente rari in una galassia. Nella Via Lattea gli scienziati stimano un’esplosione del genere ogni 50-100 anni.

Grazie all’elevato numero di galassie osservabili nel cielo, assistere a un’esplosione di una supernova extragalattica non è poi così raro. Ogni anno sono infatti diverse decine gli eventi di questo tipo che vengono scoperti, non di rado dai telescopi degli astronomi dilettanti. 

L’energia rilasciata da una supernova è così grande che è stato calcolato che se ne esplodesse una in un raggio di 100-150 anni luce le radiazioni gamma emesse potrebbero cancellare in un colpo gran parte della vita sulla Terra, compreesi noi esseri umani.

Fortunatamente non si conoscono stelle abbastanza massicce nelle vicinanze del Sole che potrebbero provocare un disastro di tale portata.

Nel passato della Terra, tuttavia, gli scienziati pensano di aver individuato almeno un evento di estinzione di massa legato all’esplosione di una supernova vicina. Circa 450 milioni di anni fa scomparve l’85% di tutte le specie viventi, probabilmente a causa dei raggi gamma provenienti da una supernova vicina.

La supernova del 1054 ha formato la Crab nebula

Negli antichi documenti storici sono diverse le supernovae galattiche osservate, anche in pieno giorno.

Famoso è il caso della stella che nel 1054 si rese visibile per alcune settimane, brillante quasi come la Luna piena vista ad occhio nudo. Quella supernova, a distanza di quasi 1000 anni, ha generato una delle nebulose più belle e brillanti: la nebulosa del granchio, nella costellazione del Toro.

Per assistere all’esplosione di una stella nella nostra galassia, che sia effettivamente visibile, bisogna avere un po’ di fortuna. 

Attualmente sono due le candidate ideali: Antares, la stella più brillante della costellazione dello Scorpione e Betelgeuse, astro rosso di Orione. Secondo gli astronomi, entrambe sono molto prossime alla fine spettacolare e violenta della loro vita, ma anche in questo caso, il termine “molto prossimo” identifica un momento casuale da qui a diverse centinaia di migliaia di anni. Meglio, quindi, non passare la propria vita sperando di assistere alla loro esplosione; tanto se dovesse succedere ce ne accorgeremmo perché diventerebbero decine di volte più brillanti di Venere e perfettamente visibili anche di giorno, almeno per uno o due mesi.

Poi, lentamente la luce si affievolirà e nel corso di qualche mese quell’angolo di cielo che per milioni di anni è stato abitato da un astro brillante, risulterà improvvisamente orfano per sempre di una delle gemme più belle.