Simulazione al calcolatore del materiale espulso da una Supernova 10 secondi dopo l'inizio di un'esplosione asimmetrica. Crediti: F. Roepke, MPA Garching
Anche le Supernovae hanno i loro difetti. In particolare, ne possiedono uno che sembra comune a tutte quelle immani esplosioni cosmiche che vengono classificate dagli astronomi come “Tipo Ia”: infatti, il fenomeno che porta una stella di grande massa alla fine del suo ciclo evolutivo a disintegrarsi non termina con un’espansione sferica, regolare, come finora ritenuto, ma “spara” nello spazio il materiale stellare prevalentemente in alcune direzioni. Dando origine a quella che viene definita un’esplosione asimmetrica.
Il merito di questa scoperta, che per la sua importanza è stata pubblicata nell’ultimo numero della rivista Nature, è di un team internazionale di astronomi a cui hanno partecipato due astrofisici italiani dell’INAF, Stefano Benetti e Paolo Mazzali. Il risultato non è di poco conto, poiché questo tipo di Supernovae è da anni il principale strumento a disposizione degli astronomi per studiare l’Universo. Grazie ad esse è stato infatti scoperto negli anni scorsi che l’Universo non solo si sta espandendo, ma anzi sta accelerando la velocità con cui lo fa. Nonostante questi fondamentali successi, gli astronomi erano finora assai discordi nel ritenere che tutte le Supernovae Ia avessero davvero le stesse caratteristiche e quindi potessero essere confrontate le une con le altre. Vi erano infatti evidenze osservative che sembravano dimostrare il contrario.
Secondo i ricercatori, invece, il meccanismo di innesco di questo spaventoso fenomeno è identico in tutte le Supernovae Ia e, contrariamente a quanto pensato finora, il punto da dove ha origine l’immane esplosione non si trova esattamente nel centro geometrico della stella, ma in una posizione alquanto decentrata. Questa condizione darebbe origine ad una esplosione asimmetrica, responsabile delle differenze osservate tra Supernova e Supernova. Gli astronomi hanno così oggi una ulteriore conferma dell’affidabilità di questi fenomeni come “metri cosmici” per determinare le dimensioni dell’Universo. Ma non solo. In questo lavoro i ricercatori hanno dimostrato che le esplosioni sono differenti solo in apparenza. Quello che cambia in realtà è la direzione sotto cui è vista un’esplosione asimmetrica, che è identica in tutte le Supernovae di tipo Ia: è un po’ come un righello che continua a mantenere invariata la sua lunghezza anche se guardato sotto diverse prospettive.
Per ottenere questi importanti risultati i ricercatori hanno analizzato una enorme quantità di dati spettroscopici, sia di archivio che provenienti da nuove osservazioni, di 20 Supernovae di tipo Ia studiate negli ultimi 20 anni con i più importanti telescopi terrestri – tra i quali spiccano quelli dell’European Southern Observatory, ESO, e il Telescopio Nazionale italiano Galileo dell’INAF alle isole Canarie. “Quello che risalta immediatamente in questo lavoro è come l’incontro tra due filoni di ricerca osservativi sullo stesso argomento, condotti in modo indipendente e tramite una semplice ma elegante deduzione, ha portato alla descrizione dettagliata delle proprietà più nascoste di un’esplosione cosmica” commenta Stefano Benetti, dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Padova. “La definirei una vittoria del ragionamento e della logica umana. Su questi temi di ricerca, infatti, anche i più potenti calcolatori non sono ancora in grado di darci risposte definitive”.