L’Hubble è riuscito a immortalare la Supernova
Cosa ne dite se vi portassi a circa 11 miliardi di anni fa, quando il nostro universo aveva meno di un quinto della sua età attuale di 13.8 miliardi di anni? Proprio in quel periodo una stella di grande massa è esplosa come supernova, in una galassia molto lontana…
Così ai nostri giorni, possiamo vedere questa supernova situata dietro il gigantesco ammasso di galassie Abell 370, ed è stata proprio la sua forza gravitazionale ad agire come una lente cosmica, piegando e focalizzando la luce della supernova.
Poi il telescopio spaziale Hubble sfruttando questa “lente gravitazionale”, ha fatto il resto permettendoci di vederla.
La stella progenitrice non era piccola, ma una supergigante rossa con dimensioni 500 volte maggiori del nostro Sole.
L’osservazione è molto importante perché per la prima volta gli astronomi hanno avuto la possibilità di vedere una stella morente nell’universo primordiale. Per trovare questa supernova gli studiosi hanno esaminato approfonditamente gli archivi dati di Hubble, alla ricerca di fenomeni astronomici transitori e studiandoli in diverse lunghezze d’onda.
Nel caso di una supernova il transitorio è dato dal tempo di aumento dell’intensità della sua luce sino al valore massimo, che può variare da qualche minuto a qualche giorno; il tempo di diminuzione della luminosità può durare settimane o mesi. La fase di salita della luminosità è quindi misurabile in ore, mentre il fenomeno totale ha una durata di molti giorni. Statisticamente è quindi poco probabile osservare il transitorio rispetto al fenomeno globale.
Le immagini della supernova sono davvero speciali perché mostrano le prime fasi dell’esplosione stellare.
“È piuttosto raro che una supernova possa essere rilevata in una fase molto precoce, perché quella fase è davvero breve”, ha spiegato Wenlei Chen, primo autore dell’articolo e ricercatore post-dottorato presso la University of Minnesota School of Physics and Astronomy. “Dura solo da ore a pochi giorni e può essere facilmente perso. Nella stessa esposizione, siamo in grado di vedere una sequenza di immagini del fenomeno”.
La lente gravitazionale ha prodotto più immagini dell’esplosione in diversi momenti, che sono arrivate sulla Terra contemporaneamente e catturate da Hubble. Ciò è stato possibile perché le immagini ingrandite hanno seguito cammini diversi attraverso l’ammasso a causa, sia delle differenze nella lunghezza dei percorsi seguiti dalla luce della supernova, sia del rallentamento del tempo e della curvatura dello spazio dovuto alla gravità.
L’esposizione di Hubble ha anche catturato il rapido cambiamento di colore della supernova in “dissolvenza”, che indica la variazione di temperatura; nella prima fase il colore della supernova appare blu, e dopo che si è raffreddata, la sua luce è diventata più rossa.
Il metodo utilizzato dai ricercatori si fonda sulla luminosità e sulla velocità di raffreddamento della supernova, poiché questi parametri dipendono entrambi dalle dimensioni della stella progenitrice.
“Vedi colori diversi nelle immagini”, ha affermato Patrick Kelly, leader dello studio e assistente professore presso la School of Physics and Astronomy dell’Università del Minnesota. “Hai la stella massiccia, il nucleo collassa, produce uno shock, si riscalda e poi lo vedi raffreddarsi nell’arco di una settimana. Penso che sia probabilmente una delle cose più incredibili che abbia mai visto!” Sinceramente i due studiosi hanno avuto davvero una grande e sfacciata fortuna.
Chen e Kelly hanno entrambi pianificato del tempo al telescopio spaziale James Webb della NASA per osservare supernove ancora più distanti. Con questo i due ricercatori sperano di contribuire a un catalogo di supernove molto lontane, cercando di aiutare gli astronomi a capire se le stelle che esistevano molti miliardi di anni fa sono diverse da quelle nell’universo vicino.