La supernova 1987a fotografata nel 2007 dal telescopio spaziale Hubble, in luce visibile (ESA/HST/NASA)
Siamo tutti polvere di stelle. Provengono dalle stelle gli elementi chimici pesanti di cui siamo in parte fatti e di cui sono composti gli oggetti che ci circondano, come silicio, zolfo, ferro, nickel. Ma anche titanio. Sono per l’appunto il titanio e la misura della sua abbondanza i protagonisti di un recente articolo realizzato grazie ai dati della missione INTEGRAL e pubblicato oggi su Nature. L’articolo ha riscosso un grande successo al meeting annuale dedicato alla missione che si sta svolgendo in questi giorni a Parigi e rappresenta un ottimo modo per celebrare i primi dieci anni di volo del telescopio spaziale dell’ESA.
L’articolo è firmato da un gruppo di ricercatori dello Space Research Institute di Mosca capitanati dal russo S.A. Grebenev, e riporta la misura della quantità di titanio 44 (un isotopo di questo elemento chimico) generato nella Supernova 1987 A. Il titanio è un elemento che non si trova libero in natura ma è presente in molti minerali (corrisponde allo 0,6% della massa terrestre) ed è ampiamente utilizzato nell’industria per la realizzazione di utensili in grado di resistere a temperature estreme. Fino ad oggi, la sua provenienza era ignota. Era uno degli elementi pesanti che finora si poteva solo ipotizzare venissero generati nelle esplosioni delle supernovae.
I modelli teorici individuavano nel decadimento radioattivo di questo elemento un contributo possibile alla emissione infrarossa, ottica e ultravioletta delle supernovae. O dei loro resti, poiché il contributo del titanio non avrebbe luogo nei primissimi anni dopo l’esplosione della supernova, periodo dominato dal decadimento del cobalto, ma entrerebbe in gioco in una fase successiva.
A riprova sperimentale di questi modelli teorici, le osservazioni di INTEGRAL hanno permesso di realizzare una stima diretta della quantità di titanio nella Supernova 1987 A, misurando le righe di emissione dell’elemento nei raggi x. Una conferma sperimentale mai ottenuta in passato in modo così preciso e diretto.
Ma come spesso accade nella storia della ricerca scientifica, il risultato odierno prende spunto da un passato lontano, ben precedente al lancio della missione. Racconta Pietro Ubertini, protagonista della ricerca italiana nell’astrofisica delle alte energie e attuale Direttore dello IAPS di Roma: “Quella della Supernova 1987 A è una caccia che va avanti da 25 anni. Ricordo molto bene quando esplose a inizio 1987 creando una vera e propria mobilitazione generale tra i ricercatori. La supernova era visibile nel continente australiano e un paio di mesi dopo l’evento, con un gruppo di colleghi dell’allora CNR, in collaborazione con la NASA e l’Università australiana, organizzammo una campagna osservativa da pallone ad Alice Springs, nel centro del deserto australiano. Era un’epoca in cui la maggior parte dell’astrofisica delle alte energie era fatta da pallone e, fin da allora, con una grande partecipazione degli italiani. Nei tempi immediatamente successivi all’esplosione, nelle emissioni della supernova era visibile solo il cobalto. Per i due decenni successivi, prima da pallone poi dallo spazio, sono stati condotti una serie infinita di esperimenti per cercare e misurare gli elementi generati nell’attività di questa supernova.”
Una ricerca approdata oggi ai risultati forniti da INTEGRAL e pubblicati proprio nel decimo anniversario dal lancio della missione, avvenuto il 17 ottobre 2002 dal cosmodromo di Baikonur, nel Kazakhstan. Grazie alla sua copertura del cielo nella banda energetica che va dai raggi X ai raggi gamma a bassa energia, INTEGRAL ha colmato la lacuna elettromagnetica tra i telescopi satellitari che lavorano nei raggi X e gli osservatori terrestri che indagano il cielo nelle sue emissioni gamma ad altissima energia. Con il suo monitoraggio continuo e la sensibilità senza precedenti dei suoi strumenti, INTEGRAL aveva già permesso, nei suoi dieci anni di attività, di scoprire due nuove classi di binarie ai raggi X, di caratterizzare l’emissione diffusa alle alte energie proveniente dalla nostra Galassia e di studiare in dettaglio i buchi neri supermassicci presenti all’interno di galassie lontane.
L’estensione della sua operatività fino al 31 dicembre 2014 colloca INTEGRAL tra le missioni spaziali più longeve e prolifiche dell’ESA. E promette grandi risultati anche per i prossimi anni. Continua Ubertini: “La 1987 A è stato un evento da cui abbiamo imparato molto. Ma questa supernova è situata nella Grande Nube di Magellano all’enorme distanza di 55.000 parsec da noi (circa 182.000 anni luce). Allo stato attuale, possiamo solo immaginare cosa si potrebbe vedere se una supernova esplodesse più vicino a noi. La comunità scientifica dell’astrofisica delle alte energie è tutta in attesa di una supernova galattica. E’ quello che tutti noi stiamo aspettando da oltre 20 anni. E speriamo vivamente che questo possa accadere mentre INTEGRAL è ancora funzionante, poiché al momento è l’unico strumento che ci permetterebbe di fare una radiografia completa di un evento così straordinario. Possiamo solo provare ad immaginare quanto tutto questo farebbe avanzare la nostra conoscenza sull’evoluzione dell’Universo.”
Per sapere di più: