Il mistero della stella che ritorna a brillare dopo la fine della sua vita

Gli astronomi hanno assistito all’ultimo lampo di luce emesso da una stella prima che si spegnesse definitivamente. Ma le osservazioni nei mesi successivi, non solo hanno mostrato la stella riprendere a brillare, ma addirittura ad emettere continui bagliori luminosi tra i più intensi mai osservati. Come ha fatto la stella a ritornare in vita? Cosa sta succedendo? Benvenuti su iper COSMOS. Un team di astronomi guidato dall’astrofisica Anna Ho della Cornell University, ha notato questo fenomeno in una lontana galassia a poco meno di 4,4 miliardi di anni luce di distanza. La scoperta è stata fatta utilizzando uno dei telescopi dell’osservatorio Palomar, in California, tra i più famosi osservatori astronomici del mondo. Per capire come ha fatto la stella a ritornare in vita dopo la sua morte, dobbiamo capire brevemente come funziona il ciclo di vita di una stella. Vi ricordate il ciclo di vita degli esseri viventi? Nascono, crescono, si riproducono e muoiono. Le stelle non sono esseri viventi ma anche loro, nascono, crescono, in un certo senso si riproducono e infine muoiono. Le stelle nascono quando delle grandi nubi di gas collassano su loro stesse. Nello spazio interstellare, possiamo trovare delle gigantesche “nuvole” chiamate nebulose, composte principalmente da idrogeno. Le nebulose si estendono per decine di anni luce e possiedono una massa totale di quasi un milione di volte la massa del Sole. Quando la gravità fa collassare la nube su sé stessa, al centro di essa si raggiungono temperature molto elevate, di diversi milioni di gradi. Queste fanno accendere la stella che inizia a bruciare l’idrogeno. Avviene così la nascita di una stella la quale passerà la maggior parte della sua vita a produrre energia sotto forma di luce e calore. Ma dopo qualche miliardo di anni, la stella termina il suo carburante, iniziando così il declino verso la morte. La maggior parte delle stelle impiega milioni di anni per morire. Le stelle simili al Sole, cioè stelle di piccola massa, si trasformano in nane bianche cioè piccole stelle dalle dimensioni simili a quelle della Terra, con una bassissima luminosità. Durante questa ultima fase della loro vita, le nane bianche si raffreddano sempre di più fino a spegnersi. Per le stelle molto più massicce del Sole, la loro esistenza termina con una violenta esplosione chiamata supernova. Il materiale che componeva la stella viene lanciato in ogni direzione. Per circa una settimana, la supernova diventa più luminosa dell’intera galassia che la ospita, per poi oscurarsi rapidamente. Esempio galassia girandola Ecco, un team di astronomi ha osservato una stella esplodere in supernova, ma nei giorni successivi hanno assistito a qualcosa di mai visto prima. Dopo l’esplosione, la luminosità sarebbe dovuta svanire, invece hanno osservato dei bagliori luminosi con una intensità pari alla supernova stessa. C’è da dire che l’esplosione iniziale della stella non era una normale supernova, ma era un raro tipo di esplosione che emette un’intensa luce di colore blu. Questo fenomeno viene chiamato transiente ottico blu veloce, cioè una emissione di luce blu che cambia velocemente luminosità nel tempo. Mentre le supernove possono impiegare settimane o mesi ad affievolirsi ed attenuare la loro luminosità, un transiente ottico blu veloce, dopo aver raggiunto il picco della sua luminosità, svanisce nel giro di pochi giorni. Ma quello che hanno osservato gli astronomi era qualcosa di ancora più insolito. Innanzitutto, l’esplosione iniziale della stella è stata così violenta che è risultata più luminosa di tutte le miliardi di stelle che popolano la galassia nella quale si trova, e questo ha generato emissioni nei raggi X come nessun evento mai visto prima. Non essendo sicuri di quello che avevano visto, gli astronomi hanno deciso di puntare 14 telescopi sparsi in tutto il mondo per catturare l’evento. Non solo l’esplosione è stata confermata, perciò si tratta di un fenomeno reale, ma nei 3 mesi successivi, la stella è stata vista brillare per almeno altre 14 volte. Gli astronomi sono rimasti senza parole nel vedere che pure questi bagliori luminosi erano potenti quanto l’evento originale che causò la morte della stella, con la differenza che sono stati dei brevi lampi di pochi minuti. Questo oggetto celeste è stato chiamato “Diavolo della Tasmania” e l’astrofisica Anna Ho, ha dichiarato di non aver mai visto nulla di simile prima d’ora. In effetti il transiente ottico blu veloce, è un fenomeno che è stato scoperto da poco. Il primo evento è stato scoperto nel 2018, in una galassia a 200 milioni di anni luce di distanza e da allora se ne sono scoperti solo una decina. Dunque non si hanno molte informazioni a riguardo, anzi, gli astronomi hanno più domande che risposte su queste rare esplosioni. Per comprendere meglio come la stella abbia fatto a “ritornare in vita”, sono stati contattati altri ricercatori, per indagare sui brillamenti. L’ipotesi che è stata formulata è che questi brevi ed intensi bagliori luminosi siano stati generati da un residuo stellare che si è formato subito dopo l’esplosione iniziale. Cioè si pensa che dopo che la stella sia esplosa, sia rimasta al suo posto una densa stella di neutroni o un buco nero stellare. Dunque cerchiamo di capire cosa sta succedendo. Una stella di neutroni potrebbe essere sopravvissuta all’esplosione iniziale. La stella, rimasta ancora avvolta dal materiale stellare, è in rapida rotazione su sé stessa e potrebbe emettere dei getti, causando gli intensi brillamenti osservati come transiente ottico blu veloce. Se si fosse formato un buco nero invece, il materiale residuo dell’esplosione si accumula formando un disco di accrescimento. Il buco nero in rapida rotazione su sé stesso, trascina il materiale, generando così un forte campo magnetico. Questo, cattura il materiale dal disco di accrescimento e lo espelle dai poli del buco nero. Si generano dei potenti getti, chiamati getti relativistici, in cui il materiale è accelerato fino a velocità prossime a quelle della luce. Questi potenti getti ad alta energia vengono rilevati fin qui sulla Terra come dei bagliori luminosi. Una seconda teoria plausibile è che ci fosse già un buco nero e che con la sua potente gravità, stia distruggendo una stella sfortunata in orbita attorno ad esso. In questo caso, parte del materiale della stella viene strappato via dall’intenso campo gravitazionale del buco nero, e va a formare un disco di accrescimento. Anche in questo caso il materiale viene successivamente espulso dai poli del buco nero formando getti relativistici. Ad ogni passaggio della stella vicino al buco nero, viene strappato parte del materiale stellare che, cadendo dentro il buco nero, genera ogni volta dei lampi luminosi. Questo fenomeno viene chiamato evento di distruzione mareale e per saperne di più, ne ho parlato in maniera molto dettagliata in questo video che potete vedere cliccando la notifica qui in alto e vi lascio il link anche giù nella descrizione. Dunque, sulla base delle osservazioni fatte, gli astronomi ritengono che i 14 lampi luminosi rilevati, possano essere stati emessi da un buco nero di massa stellare. Il fenomeno del transiente ottico blu veloce consente agli astronomi di capire cosa succede dopo la morte di una stella, perché il cadavere che sopravvive all’esplosione rimane comunque “attivo” nel senso che interagisce con la materia generando intensi lampi energetici. Vista la rarità di questi oggetti, gli astronomi non sanno ancora spiegare il processo fisico che sta alla base di questi fenomeni, ma si limitano a creare delle simulazioni basate sui dati raccolti dalle osservazioni fatte con i telescopi. Riuscire a catturare altri eventi come quello del diavolo della Tasmania aiuterà sicuramente gli astronomi a capire il processo di formazione dei buchi neri dopo la morte di stelle massicce e comprendere come i buchi neri distruggano le stelle attraverso l’evento di distruzione mareale. Piccola curiosità: ma se le stelle nascono, crescono, si riproducono e muoiono, come avviene il processo di riproduzione? Le stelle più antiche, appartenenti alla popolazione II, dopo aver terminato la loro vita, sono esplose in supernova rilasciando il loro materiale nello spazio. Proprio da questo materiale si sono formate, successivamente, le stelle di popolazione I tra cui il nostro Sole, ad esempio.