di Rachel Courtland
Una stella giovane massiccia sembra essere esplosa prima del suo tempo, come rivelano nuove immagini del Telescopio Spaziale Hubble. La stella, collegata a una esplosione da supernova, può sfidare i modelli sul momento della fine della vita delle fornaci stellari.
Stelle con una massa di 8 volte superiore a quella del Sole, finiscono le loro vite in esplosioni drammatiche quando le fornaci nucleari nei loro nuclei finiscono il carburante e collassano in stelle di neutroni o buchi neri.
Centinaia di supernove vengono avvistate ogni anno, ma gli astronomi hanno identificato solo una manciata di stelle responsabili per le drammatiche esplosioni. Per farlo, devono scavare negli archivi di immagini per identificare le stelle prima delle esplosioni, controllando ancora anni dopo l'esplosione per confermare la loro scomparsa.
Ora un team guidato da Avishay Gal-Yam dell'Istituto di Scienze Weizmann in Israele, ha scoperto una di queste “progenitrici” di supernove che sembra molto importante. La stella, che si trovava nella Galassia NGC 266, a circa 200 milioni di anni luce di distanza, ha illuminato brevemente il cielo in una esplosione del 2005 prima di sparire interamente.
Troppo presto
Le osservazioni di Hubble suggeriscono che l'ex stella era una variabile blu luminosa, una stella massiccia più pesante di 50 volte rispetto al Sole, che getta la maggior parte del suo materiale nello spazio in una serie di emissioni. Eta Carinae, che si trova tra le nuvole di materiale che ha prodotto, è un classico esempio di questo tipo di stelle.
La classificazione era sorprendente, dato che le variabili blu luminose non ci si aspetta che esplodano.
I modelli stellari predicono che le stelle dovrebbero evolvere ulteriormente, in altri tipi di stelle, rilasciando la maggior parte dell'idrogeno del loro involucro e la maggior parte della loro massa, prima di finire il carburante e divenire una supernova.
Però, “la nostra stella quando è esplosa aveva ancora parte del suo involucro. Sembra essere esplosa prima del suo tempo”, dice il membro del team Douglas Leonard dell'Università dello Stato di San Diego in California.
Causa Sconosciuta
Questa esplosione può essere avvenuta in anticipo di almeno un milione di anni, dice Leonard. Però la sua età non può essere calcolata precisamente. La durata di vita di una stella è governata largamente dalla sua massa, che può essere stimata tramite il suo colore. Però le immagini archiviate di Hubble contengono dati su una sola lunghezza d'onda della luce, precludendo una buona stima della sua massa e della sua età.
La causa per l'esplosione è sconosciuta. “A questo punto la teoria convenzionale non ha una buona spiegazione per questo”, ha detto Leonard a New Scientist.
Una possibilità, dice Leonard, è che la stella fosse veramente vicina alla morte nel suo nucleo e per qualche ragione non ha perso tutto l'idrogeno sulla superficie, apparendo “sana”.
Nel nucleo, tutti gli elementi leggeri si possono essere fusi assieme per creare il ferro, l'atomo più pesante che una stella può produrre.
Per carenza di carburante, il nucleo non avrebbe potuto resistere alla pressione della gravità verso l'interno. I suoi elettroni e protoni si sarebbero combinati per formare una stella di neutroni mentre le onde d'urto avrebbero strappato gli strati esterni della stella, creando una supernova.
“Scoperta Straordinaria”
Ma se la stella fosse stata sufficientemente massiccia, l'esplosione doveva essere più esotica. Le temperature e le pressioni nel nucleo avrebbero convertito la luce in coppie di particelle, in cui una particella è un elettrone e l'altra la sua controparte di antimateria, un positrone. Questo potrebbe causare una caduta di pressione che avrebbe potuto dare il via a reazioni nucleari.
Astronomi hanno suggerito che tale processo potrebbe spiegare alcune supernove sorprendentemente brillanti osservate negli anni recenti. Ma non è chiaro come questo scenario d'antimateria possa spiegare la morte della stella nel nuovo studio, dato che la sua supernova non era straordinaria.
La scoperta potrebbe anche essere una sfida ad alcuni modelli stellari che predicono che le stelle dalla massa 40 volte superiore a quella solare, dovrebbero collassare direttamente in buchi neri senza esplodere come supernove.
“Io penso che sia una scoperta piuttosto straordinaria”, dice l'astronomo Stephen Smartt della Queen's University Belfast in Inghilterra. Smartt, che cerca anche le stelle responsabili per le supernove osservate, ha riportato due tali scoperte la scorsa settimana. “Questo ci richiama davvero a rivisitare i nostri modelli per vedere se possiamo ottenere una esplosione in questo regime.”
23 Marzo 2009
Journal reference: Nature (DOI: 10.1038/nature07934)
Fonte: http://www.newscientist.com/article/dn16823-massive-young-star-explodes-before-its-time.html
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Nota: L'immagine in alto è solo un esempio.