L’esplosione di una supernova nella nostra Galassia rappresenterebbe un evento astronomico di importanza capitale, offrendo agli scienziati un’opportunità unica per studiare da vicino le fasi finali della vita di una stella massiccia e le conseguenze della sua spettacolare morte. Il progetto GalRSG (Galactic Red Supergiants) si pone l’ambizioso obiettivo di monitorare un vasto campione di Supergiganti Rosse (RSG) galattiche alla ricerca di segni premonitori di un’imminente esplosione di supernova, sfruttando in modo cruciale le capacità del VLT Survey Telescope (VST).

Svelando i segreti degli ultimi istanti di vita delle stelle massicce

Negli ultimi anni, la comunità scientifica ha rivolto crescente attenzione ai fenomeni che precedono l’esplosione di una supernova. Studi sulle curve di luce di supernovae extragalattiche hanno rivelato che molte di esse sono avvolte da un denso mezzo circumstellare (CSM), formatosi probabilmente a causa di episodi di intensa perdita di massa nelle fasi finali della vita della stella progenitrice. Comprendere i meccanismi alla base di questa perdita di massa è fondamentale per delineare un quadro completo dell’evoluzione delle stelle massicce e della loro transizione verso lo stadio di supernova.
Le teorie più recenti suggeriscono che l’intensa convezione durante le ultime fasi di combustione nucleare nel nucleo di una RSG potrebbe generare onde di energia che si propagano verso l’inviluppo stellare e la sua superficie (la “fotosfera”), causando episodi di espulsione di massa. Questi “outburst” pre-supernova potrebbero manifestarsi come variazioni nella luminosità e nel colore della stella, offrendo potenzialmente un modo per prevedere, almeno in linea di principio, il collasso del nucleo e la conseguente esplosione di supernova.
Tuttavia, lo studio di questi fenomeni attraverso l’analisi di dati d’archivio di precursori di supernovae extragalattiche, che sono quelle che si osservano continuamente grazie alle survey di tutto il cielo appositamente progettate per scoprirle come “transienti”, presenta delle limitazioni. Innanzitutto, vi è un bias osservativo verso i precursori più luminosi, tipicamente corrispondenti a stelle di grande massa, maggiore di 20-30 masse solari. Invece, i precursori della supernove di tipo IIP/L, corrispondenti a stelle RSG di massa tra 8 e 15 masse solari, una popolazione intrinsecamente molto più numerosa dei precursori associati a stelle massicce, sono troppo deboli per essere visti a distanze extragalattiche e non possono essere studiati in grande dettaglio con i metodi tradizionali. In secondo luogo, i dati pre-supernova disponibili per le esplosioni extragalattiche, tipicamente il risultato di osservazioni di archivio di HST talvolta prese per tutt’altra ragione, sono spesso frammentari e non omogenei, provenienti da diversi strumenti e/o diversi filtri e con cadenze temporali irregolari e tipicamente molto più lunghe dei tempi scala dei fenomeni di “outburst” che ci aspettiamo da una stella morente.

Fig. 1 – Immagine a colori della regione N12-A del programma GalRSG dei dintorni degli ammassi aperti massicci XX e 3 nella regione dello Scudo. L’immagine è stata ottenuta combinando le osservazioni nel filtro Sloan-i e Sloan-z, e sommando, per ogni filtro, tutte le immagini ottenute per realizzare le serie temporali. Questa regione del piano è caratterizzata dalla presenza di grandi nubi molecolari che si stagliano nette di fronte al tappeto di stelle del piano galattico. Inoltre, questa regione si caratterizza anche dall’alto numero di stelle massicce di tipo Giganti Asintotiche e Supergiganti Rosse, che in questa immagine spiccano per il loro colore rossastro rispetto al bianco/blu delle altre stelle.

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L’articolo è pubblicato in COELUM 274 VERSIONE CARTACEA