Per la prima volta, gli scienziati hanno osservato direttamente la forma del fronte d’urto di una supernova mentre esplode attraverso la superficie di una stella morente, rivelando dettagli cruciali su queste esplosioni cosmiche. L’evento, denominato SN 2024ggi, è stato rilevato nell’aprile 2024, originato da una galassia distante 23,6 milioni di anni luce. Le prime osservazioni hanno catturato una forma ovoidale, simile a un’oliva, prima che l’onda d’urto entrasse in collisione con il materiale circostante: un momento fugace che fornisce informazioni sulle prime fasi della morte stellare.
L’importanza di questa rilevazione precoce sta nel fatto che tali dettagli svaniscono nel giro di poche ore, sottolineando l’importanza dell’osservazione rapida e di diverse tecniche nella ricerca sulle supernove.
La fisica della scomparsa stellare
La morte di una stella massiccia è un processo complesso innescato dall’esaurimento del combustibile fusibile nel suo nucleo. Le stelle mantengono la stabilità fondendo atomi più leggeri in atomi più pesanti, convertendo la massa in energia nel processo. Tuttavia, questo processo alla fine porta a un nucleo ricco di ferro, dove un’ulteriore fusione consuma energia invece di rilasciarla. Il nucleo collassa, innescando una supernova.
L’implosione genera un’onda d’urto che rimbalza ed erutta verso l’esterno, perforando gli strati esterni della stella. Il breve intervallo tra la rottura dell’urto e la sua collisione con il materiale precedentemente rilasciato è fondamentale. Questa “fase di shock-breakout” è al centro delle nuove osservazioni.
La spettropolarimetria rivela la forma
Gli astronomi hanno già catturato shock in passato, ma le nuove osservazioni di SN 2024ggi si distinguono per l’uso della spettropolarimetria, una tecnica che misura la polarizzazione della luce attraverso diverse lunghezze d’onda. Questo metodo consente agli scienziati di determinare la geometria dell’esplosione con una precisione senza precedenti.
Le osservazioni sono iniziate appena 26 ore dopo il rilevamento e sono continuate per diversi giorni. Sorprendentemente, i dati hanno rivelato che l’onda d’urto non era sferica ma allungata a forma di oliva o di pallone da calcio lungo un asse preferito. Questa forma allungata persisteva anche nel materiale in espansione espulso verso l’esterno, suggerendo un meccanismo sottostante coerente che guidava l’esplosione.
Implicazioni e ricerca futura
Quando l’onda d’urto si è propagata nel materiale precedentemente rilasciato dalla stella, l’asse preferito si è spostato, indicando che l’ambiente circostante ha influenzato la geometria dell’esplosione. Una possibilità è che la stella avesse una compagna binaria la cui influenza gravitazionale ne determinò la morte.
Le implicazioni di questa scoperta sono significative. Catturando in dettaglio la fase di esplosione dello shock, gli scienziati possono perfezionare i modelli delle esplosioni di supernova e acquisire una comprensione più profonda dell’evoluzione stellare. L’uso della spettropolarimetria apre nuove strade per studiare la geometria di questi eventi, rivelando potenzialmente i meccanismi nascosti che guidano la loro asimmetria.
Le esplosioni di supernova sono tra gli eventi più energetici dell’universo, poiché svolgono un ruolo cruciale nella distribuzione degli elementi pesanti. Svelando le loro complessità, gli scienziati possono mettere insieme un quadro più completo dell’evoluzione cosmica
