La supernova che produce antimateria

Ciò che accade a una lontana supernova, ribattezzata Zombie Star, va contro tutto ciò che sappiamo delle supernove. A meno che non sia una fornace di antimateria.

supernova
L'esplosione di una stella creduta una supernova è in realtà qualcosa di assolutamente nuovo.

Le supernovae sono le esplosioni che si verificano nella fase finale della storia di una stella con una massa almeno 8 volte superiore a quella del nostro Sole: producono un’enorme quantità di energia, tant’è che si possono osservare da una galassia all’altra. Generalmente quanto si verifica un’esplosione da supernova una stella viene dichiarata "morta".

 

A quel punto infatti la maggior parte della materia che la costituisce viene espulsa nello Spazio e talora si aggrega in altri luoghi a dare origine a nuove stelle. Ma ora un gruppo di astronomi ha scoperto una gigantesca stella che è esplosa come supernova due volte nell’arco di circa 50 anni. È un fenomeno che non trova corrispondenza in ciò che sappiamo su questo tipo di stelle. Iair Arcavi (Università della California a Santa Barbara), autore dello studio pubblicato su Nature, sottolinea l'eccezionalità della scoperta: «Quello che abbiamo osservato mette in crisi tutto quello che pensavamo di sapere su come funzionano tali oggetti».

 

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Questa fotografia venne scattata dal Palomar Observatory Sky Survey e mostra una esplosione avvenuta nel 1954 nella posizione di iPTF14hls, assente nell’immagine a destra, del 1993. | Poss / Dss / Lco / S. Wilkinson

 

Indagini da detective. Nel settembre del 2014 un gruppo di astronomi dell’Internediate Palomar Transient Factory "vide" l’esplosione di una stella a circa 500 milioni di anni luce da noi, quindi in un’altra galassia. Studiando la luce in arrivo i ricercatori poterono affermare che si trattava di una supernova di tipo II-P, ossia di una stella esplosa che doveva avere una massa almeno 9 volte quella del nostro Sole.

 

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La luce della supernova iPTF14hls aumenta e diminuisce: nell'arco di due anni è avvenuto cinque volte. Un comportamento anomalo, non coerente con ciò che sappiamo delle supernove. | Lco / S. Wilkinson

Osservandola nei giorni e nelle settimane seguenti scoprirono di essere in realtà di fronte a un oggetto strano: la luce della supernova, infatti, anziché scemare nell’arco di circa 3 mesi o poco più, come succede generalmente, rimase viva e continuò a brillare per oltre 20 mesi.

 

L’attenzione degli astronomi si concentrò su quella stella e, per capirne di più, andarono a cercare se nel passato era già stata fotografata. Scoprirono così che il telescopio di Monte Palomar aveva registrato un’esplosione nello stesso punto del cielo, nel 1954: la stella stella aveva prodotto due esplosioni da supernova!

 

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Una "classica" supernova: Sn 1987A espelle tutto il suo materiale. | Nasa, Esa, R. Kirshner, P. Challis

 

Macchina ad antimateria. È possibile? In teoria sì: gli astronomi hanno già ipotizzato l’esistenza di supernove a "instabilità di coppia" (pulsational pair-instability supernova). Spiega Daniel Kasen, coautore della scoperta, «non possiamo escludere che la stella in questione fosse talmente calda e massiccia da aver creato nel suo nucleo dell’antimateria, che avrebbe reso instabile la stella provocando le ripetute esplosioni. Ma si pensava che situazioni simili si potessero verificare solo nell’Universo primordiale e che ora non esistessero più stelle con tali caratteristiche».

 

«Osservarne una ai nostri giorni è come incontrare un dinosauro vivo...», conclude il ricercatore. Se così fosse la storia della stella, chiamata con la sigla iPTF14hls, potrebbe non concludersi qui: esplosioni simili potrebbero ripetersi fino alla "catastrofe" finale, un'esplosione tale da trasformare ciò che resta in un buco nero.

 

13 Novembre 2017 | Luigi Bignami