La supernova più brillante di sempre
Una serie di esplosioni e contrazioni sarebbe stata resa possibile dalle anomale dimesioni della stella
Con una luminosità almeno cento volte superiore a una tipica supernova, quella osservata l'anno scorso, SN 2006gy, ha messo a dura prova l'attuale modello di formazione di questi eccezionali eventi cosmici. Ora Stan Woosley, astrofisico dell'Università della California a Santa Cruz ha sviluppato un'idea che potrebbe spiegare la formazione di quella che è la più potente supernova mai registrata.
Come spiega in un articolo pubblicato sull'ultimo numero di "Nature" - scritto in collaborazione con Sergei Blinnikov dell'Istituto di fisica teorica e sperimentale di Mosca e Alexander Heger del Los Alamos National Laboratory - si sarebbe trattato di una stella estremamente massiccia che sarebbe andata incontro non a una ma a ripetute esplosioni. "Solitamente pensiamo a una supernova come alla morte di una stella, ma in questo caso la stessa stella può esplodere anche una mezza dozzina di volte", osserva Woosley.
La prima esplosione avrebbe espulso gli strati esterni della stella producendo un flusso di radiazione luminosa non superiore a quella di una supernova di media grandezza. Ma una seconda esplosione avrebbe interessato uno strato più interno della stella che si sarebbe espanso a velocità più elevata fino a collidere con il primo strato, producendo un notevole incremento di luminosità.
"I due strati sono entrati in collisione a una distanza che ha consentito la conversione in luce di tutta l'energia cinetica, rendendo l'evento cento volte più luminoso di una supernova ordinaria. Normalmente, infatti, una supernova converte in luce solo l'uno per cento dell'energia cinetica, in quanto si espande moltissimo prima che la luce possa sfuggire."
Questo meccanismo richiede una stella molto massiccia, da 90 a 130 volte la massa del Sole. Quando una stella si avvicina al termine della propria vita la temperatura del suo nucleo diventa così elevata che una parte dell'energia si converte in coppie di elettroni e di positroni, le corrispondenti antiparticelle. Il risultato è un fenomeno chiamato ‘instabilità di coppia', in cui la conversione della radiazione energetica in coppie elettrone-positrone determina una caduta della pressione di radiazione, così che la stella inizia a contrarsi rapidamente.
"Quando il nucleo si contrae l'instabilità peggiora fino a che la stella collassata inizia a bruciare il proprio combustibile in maniera esplosiva. La stella alla fine si espande violentemente, ma non tanto da distruggere del tutto la stella", spiega Woosley. "Nel caso di stelle da 90 a 130 masse solari si hanno delle pulsazioni. Spinta da questa instabilità, la stella si espande violentemente, irradia, si ricontrae fino a diventare più calda e raggiungere di nuovo l'instabilità. Fino a perdere massa sufficiente a tornare stabile. Si potrebbero così avere da due a sei esplosioni, più deboli o più intense."
Nella nostra galassia stelle così massicce sono molto rare, ma nell'universo dei primordi potevano essere più frequenti: "Fino a poco fa avremmo detto che stelle simili non esistono, ma qualsiasi meccanismo che possa spiegare questo evento deve richiedere una massa estremamente grande", osserva Woosley. (gg)
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