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4 Marzo 2021
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    Uno studio su Nature descrive la scoperta delle due supernovae più distanti e antiche mai osservate. La più vecchia è a 12,1 miliardi di anni luce da noi. Eccezionalmente luminose, derivano dall’esplosione di stelle di grande massa (almeno 150 volte quella del Sole) e prive di metalli.

    E’ un record importante quello raggiunto da un gruppo guidato da Raymond Carlberg dell’Università di Toronto e raccontato in un articolo uscito online su Nature. L’osservazione delle due supernove più distanti, e quindi più antiche, mai studiate.

    “Si tratta di oggetti insolitamente brillanti e lenti a scomparire. Queste proprietà sono coerenti con quello che sappiamo sulle supernova a instabilità di coppia, un raro meccanismo di esplosione associato a stelle di grande massa e quasi prive di contenuto metallico. Ovvero, le prime stelle formatesi” spiega Carlberg.

    Il risultato è stato ottenuto grazie al Canada-France-Hawaii Telescope Legacy Survey (CFHTLS), un programma internazionale di osservazioni al telescopio di Mauna Kea, alle Hawaii. Le due supernove sono state identificate come SN2213 e SN1000+2016. La prima, la più antica delle due, ha un redshift (ovvero uno spostamento verso il rosso delle righe spettrali dovuto all’effetto Doppler, e quindi alla velocità a cui l’oggetto si allontana dalla Terra) di 3,9, che denota una distanza di 12,1 miliardi di anni luce dalla Terra. L’esplosione di questa supernova è quindi avvenuta appena 1,6 miliardi di anni dopo il Big Bang. L’altra è appena più vicina e più giovane, a 10,4 miliardi di anni luce da noi.

    La figura illustra una galassia con una supernova iper-luminosa ospite in un caotico universo primordiale. Credit: Adrian Malec and Marie Martig (Swinburne University).

    Le due stelle all’origine delle supernovae avevano una massa pari a più di 100 volte quella del Sole, e si erano formate quando l’Universo era ancora fatto per lo più degli elementi più semplici, in particolare idrogeno, e non ancora di elementi metallici. In queste condizioni la stella esplode con un meccanismo del tutto particolare, appunto chiamato “instabilità di coppia“: la collisione tra nuclei atomici e raggi gamma causa la produzione di elettroni e positroni liberi, portando a una caduta di pressione nel nucleo che a sua volta causa una potentissima reazione termonucleare, 10 volte più luminosa della più brillante delle supernove “normali”.

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