Che cos'è una supernova?

Scherziamo che la morte e le tasse sono le uniche cose certe nella vita. Mentre potrebbero non dover pagare le tasse, le stelle alla fine muoiono e alcune stelle escono con un'esplosione cosmica. L'esplosione che si verifica quando una stella muore è conosciuta come una supernova.

Gli scienziati credono che studiando le supernovae possiamo conoscere il nostro universo, la sua espansione e altri aspetti. Come molte cose nello spazio, le supernovae sono affascinanti, complesse e non completamente comprese.

Cosa rende una stella una stella?

Quando si parla di supernova, è importante definire cos'è una stella: è un'immensa massa di idrogeno e gas di elio tenuti insieme dalla gravità. Le stelle sono alimentate da reazioni di fusione nucleare. Quando una stella brucia attraverso tutto il suo combustibile, muore.

Quali stelle diventano supernove?

Un'illustrazione dell'artista di una supernova del 1993J, una stella che esplode nella galassia M81. La supernova ebbe origine in un sistema a doppia stella in cui un membro era una stella massiccia che esplose dopo aver assorbito gran parte del suo involucro di idrogeno nella sua stella compagna, che si vede al centro. (Foto: NASA, ESA e G. Bacon (STScI) / Wikimedia Commons)

Non tutte le stelle diventano supernovae. Si scopre che la massa di una stella determina il suo destino. La linea tra le stelle che esploderanno e quelle che non lo faranno si chiama Limite Chandrasekhar. Secondo PBS, "il limite di Chandrasekhar ora è accettato per essere circa 1, 4 volte la massa del sole; qualsiasi nana bianca con meno di questa massa rimarrà per sempre una nana bianca, mentre una stella che supera questa massa è destinata a terminare la sua vita in quella più violenta delle esplosioni: una supernova. "

Quindi, il nostro sole non esploderà in una supernova ma diventerà invece un gigante rosso. In questo processo inghiottirà la Terra e alla fine diventerà una nana bianca.

Solo le stelle con una massa molto maggiore del nostro sole sperimenteranno lo spettacolare destino delle supernovae. Tuttavia, alcune stelle con una massa ancora maggiore potrebbero esplodere in supernove prima di diventare possibilmente buchi neri di massa stellare. Questi buchi neri di massa stellare potrebbero, a loro volta, trasformarsi nel fenomeno noto come buchi neri supermassicci.

Esistono diversi tipi di supernovae?

L'illustrazione di un artista di un'esplosione di supernova di tipo IA. Si ritiene che le supernovae di tipo IA siano il risultato dell'esplosione di una piccola e densa stella - una nana bianca - all'interno di un sistema binario. (Foto: ESO / Wikimedia Commons)

Esistono due modi principali in cui può formarsi una supernova, determinando quale tipo di supernova diventerà la stella. Esistono anche sottocategorie di supernovae, basate sulle loro curve di luce.

Il primo tipo di supernova, chiamato supernova di tipo IA, viene creato quando un nano bianco in un sistema stellare binario attira la materia dal suo compagno. Le stelle nane bianche sono estremamente dense per natura, il che spiega come possono estrarre la materia dalla loro stella partner. Quando la massa della nana bianca supera la massa del limite di Chandrasekhar, la stella esplode in una reazione nucleare creando una supernova di tipo Ia.

Una supernova di tipo II o supernova a collasso centrale si verifica durante la morte di una stella massiccia. A causa della gigantesca massa della stella, il suo nucleo alla fine supera il limite di Chandrasekhar e non può resistere alla propria gravità e quindi la stella collassa su se stessa. Queste supernove di tipo II spesso diventano stelle di neutroni.

Quanto dura una supernova?

Quanto dura l'evento della supernova dipende da vari fattori, incluso se si tratta di una supernova di tipo IA o di tipo II.

Nel video qui sopra, Fraser Cain dell'Universo di oggi spiega che ci vogliono: "Pochi milioni di anni prima che la stella muoia, meno di un quarto di secondo perché il suo nucleo crolli, poche ore perché l'onda d'urto raggiunga la superficie del stella, qualche mese per illuminare e poi solo pochi anni per svanire ".

Un'immagine composita di Cassiopea A dai telescopi spaziali Hubble e Spitzer. Cassiopea A è il residuo di una supernova. (Foto: NASA / JPL-Caltech / Wikimedia Commons)

Dopo l'evento della supernova, i resti della reazione chiamata "SNRs" sono ancora presenti nello spazio. I resti sono classificati come resti simili a granchi, resti simili a gusci o resti compositi. Possiamo vederli visualizzati in immagini composite create da telescopi. Cassiopea A (sopra) è un primo esempio di un residuo simile a una conchiglia.

Con quale frequenza si verificano le supernovae?

Gli scienziati stimano che si verifichi una supernova nella Via Lattea circa una volta ogni 50 anni. È positivo che la nostra galassia sia un luogo abbastanza grande, poiché un'esplosione di supernova vicino alla Terra sarebbe catastrofica.

Riesci a vedere le supernova a occhio nudo?

Questa immagine combina i dati di quattro telescopi spaziali per creare una vista a lunghezza d'onda multipla di tutto ciò che rimane di RCW 86, l'esempio più antico documentato di una supernova. (Foto: NASA / CXC / SAO & ESA; NASA / JPL-Caltech)

Sì, ma devi essere fortunato. La più antica supernova documentata, RCW 86 (sopra), fu vista nel 185 d.C. Secondo la NASA, i suoi resti sono a circa 8000 anni luce di distanza.

Nel 1604, Johannes Kepler osservò una breve, inspiegabile, luce intensa nel cielo. Keplero ipotizzò che fosse una nuova stella. Tuttavia, gli scienziati hanno successivamente stabilito che questo evento era in realtà la morte di una stella.

Più recentemente, nel febbraio 1987 è stata osservata la Supernova 1987A. Era visibile ad occhio nudo nell'emisfero australe.

Oggi gli scienziati sono in grado di studiare questi resti di supernova grazie al telescopio spaziale Hubble, allo Spitzer Space Telescope e all'osservatorio a raggi X di Chandra.

Le supernovae possono essere scoperte sia da scienziati che da astronomi dilettanti. Un recente progetto tra Zooniverse, BBC Stargazing Live e promettenti astronomi di tutto il mondo ha portato alla scoperta di cinque supernove precedentemente prive di documenti.

Chissà, potresti seguire anche le orme di Keplero.

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