La stella gigante Betelgeuse potrebbe davvero essere già esplosa?
Da tempo si dice che Betelgeuse diventerà presto supernova. Ora ci sono nuovi indizi che indicano che potrebbe essere già collassata.
Di recente, sempre più speculazioni si sono concentrate sulla possibilità che la stella gigante rossa Betelgeuse, nella costellazione di Orione, stia per esplodere in una supernova. Un'indicazione in tal senso era il fatto che fosse sfarfallata in modo strano: a volte appariva più luminosa e a volte più fioca del solito. Circa tre anni fa è stato dato il via libera.
Ora però un team di ricerca guidato da Hideyuki Saio dell'Università di Tokyo ha presentato un nuovo studio, che è stato pubblicato in anticipo sul server di preprint ArXiv. Verrà pubblicato sulla rivista "The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society", ma deve ancora superare il processo di peer review. Nel documento, gli astronomi giungono alla conclusione che la fine di Betelgeuse potrebbe essere più vicina di quanto si pensasse. La stella morta risplenderebbe per alcune settimane come un suggestivo faro che sarebbe più luminoso del nostro vicino pianeta Venere - il terzo oggetto più luminoso del cielo dopo il sole e la luna! Già oggi, Beteigeuze è visibile nel cielo diurno, ma quando esploderà sarà ancora più spettacolare.
Due o tre stelle massicce per galassia e secolo dovrebbero esplodere in una supernova. In un collasso gravitazionale di questo tipo, il nucleo interno della gigante collassa perché la fusione degli elementi chimici si arresta. Negli ultimi 400 anni, nella nostra galassia non è successo nulla in questo senso: una supernova è quindi attesa da tempo in termini puramente matematici.
La supernova è un fenomeno che si ripete da tempo.
Le stelle massicce attraversano tutti i cicli di fusione nucleare. A causa dell'elevata temperatura e densità all'interno delle stelle, i nuclei atomici degli elementi chimici si fondono in un ordine fisso. Nel caso del nostro leggero Sole, si tratta essenzialmente di idrogeno, l'elemento chimico più leggero. Nei giganti stellari con qualche decina di masse solari, verso la fine della loro vita si può produrre anche ferro. La fusione non può andare oltre perché non viene rilasciata più energia oltre questo punto. La conseguenza è che la fonte di calore centrale della stella si esaurisce, la pressione del gas e delle radiazioni al suo interno diminuisce e la gigante collassa sotto la sua stessa gravità.
Questo è accaduto nel 1987.
Nel 1987, questo è accaduto nella Grande Nube di Magellano, la galassia più vicina a noi a 170.000 anni luce di distanza. Nonostante l'enorme distanza, la stella collassata, chiamata Sanduleak -69° 202a, una supergigante blu con 17 masse solari, si è accesa in modo brillante ed è stata facile da vedere con piccoli telescopi.
Betelgeuse è la stella principale della costellazione di Orione. Normalmente brilla con una luminosità media di 0,5 magnitudini e pesa quasi 20 masse solari. Nel 2019 e nel 2020 ha fatto scalpore perché la sua luminosità è diminuita in modo misterioso ("grande oscuramento"). Era imminente una supernova? Il via libera è stato dato rapidamente, perché solo una nube di polvere che passava direttamente davanti a Betelgeuse aveva oscurato la stella.
In realtà, però, non si può escludere che Betelgeuse possa accendersi come supernova nel giro di poche decine di anni. Saio e il suo team presentano ora nuovi argomenti a favore di questa ipotesi. Hanno esaminato le curve di luce della stella gigante. Hanno trovato prove di pulsazioni radiali della stella. Quattro periodi di pulsazione osservati hanno potuto essere confermati da modelli. Il team ha collegato uno di essi alla combustione del carbonio all'interno di Betelgeuse. I ricercatori sono quindi giunti alla conclusione che la fase di combustione del carbonio è in linea di principio completa. Betelgeuse sta entrando in una fase di instabilità e potrebbe presto collassare.
Quando ciò accade, tutto avviene molto rapidamente: il collasso ha luogo su una scala temporale di millisecondi. Dopo il collasso, il rimbalzo dal denso nucleo stellare, insieme alle miriadi di neutrini che si creano, dà vita alla luminosa supernova. È addirittura possibile che ciò sia già avvenuto, dato che sulla Terra potremo vedere la sua esplosione stellare solo circa 650 anni dopo il collasso, a causa della distanza di Betelgeuse.
Anche i ricercatori di onde gravitazionali sono molto interessati all'esplosione perché la supernova dovrebbe scuotere lo spazio-tempo in modo così violento che le onde spazio-temporali di Einstein verrebbero rilevate per la prima volta da una supernova con collasso del nucleo. Rimane un'esperienza entusiasmante.
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Immagine di copertina: © ESO/M. Montargès et al / La vista di Betelgeuse da SPHERE nel dicembre 2019 / CC BY 4.0 CC BY (dettaglio) Betelgeuse è abbastanza vicina a noi da apparire estesa piuttosto che puntiforme. La supergigante rossa è già facilmente riconoscibile nel cielo. Quando brillerà come supernova, sarà ancora più spettacolare.
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