Gli astronomi rilevano per la prima volta la forma esatta di una supernova appena 26 ore dopo la sua esplosione

Dopo che un allarme fu rilevato nel giro di poche ore, una supernova appena esplosa divenne il centro dell'attenzione di diversi team internazionali. L'opportunità fu così breve che qualsiasi ritardo avrebbe cancellato per sempre una fase essenziale dell'esplosione. In questa minuscola finestra temporale, la brillantezza che emergeva dai resti della stella permise agli scienziati di osservare qualcosa che in precedenza era stato solo teorico: la configurazione dell'esplosione proprio nel momento in cui l'onda di energia appariva sulla superficie.

Durante un'esplosione di questo tipo, la sua luminosità può temporaneamente rivaleggiare con quella di un'intera galassia. Questo episodio effimero si verificò quando la supernova SN 2024ggi rivelò l'istante in cui l'onda d'urto ne ruppe lo strato esterno. Grazie al coordinamento tra il satellite Swift e il Very Large Telescope (VLT) dell'Osservatorio europeo australe, le immagini e i dati raccolti hanno offerto un accesso privilegiato a una fase così rapida che, appena un giorno dopo, sarebbe scomparsa senza lasciare traccia.

Allerta notturna e corsa contro il tempo

La prima rilevazione avvenne la notte del 10 aprile 2024. L'astronomo Yi Yang dell'Università Tsinghua di Pechino, appena atterrato dopo un lungo volo, controllò l'allerta e si rese conto che il fenomeno non poteva aspettare. Dodici ore dopo, aveva già inoltrato una richiesta urgente all'Osservatorio Europeo Australe (ESO). La risposta fu immediata: il Very Large Telescope (VLT) fu puntato sul nuovo oggetto celeste l'11 aprile, appena 26 ore dopo il primo segnale.

La posizione scelta non avrebbe potuto essere più ideale. La supernova SN 2024ggi si trova nella galassia NGC 3621, a circa 22 milioni di anni luce di distanza. Su scala cosmica, questa vicinanza consente un livello di dettaglio eccezionale. Con un telescopio di grande apertura, il team internazionale sapeva di poter catturare l'architettura iniziale dell'esplosione, prima che si fondesse con il gas che circonda la stella.

Le prime osservazioni hanno mostrato il momento preciso in cui il materiale interno, già accelerato, ha perforato la superficie della stella morente. Per alcune ore, la forma originale della stella e quella dell'esplosione hanno coesistito visivamente, un fenomeno mai registrato prima.

Cosa nascondeva la supernova esplosa?

La stella madre di SN 2024ggi era una supergigante rossa con un raggio centinaia di volte superiore a quello del Sole e una massa da dodici a quindici volte superiore. Un classico esempio di stella destinata a morire in una supernova massiccia. In tali oggetti, il delicato equilibrio tra gravità e pressione interna è mantenuto dalle reazioni nucleari al loro interno. Quando quel motore esaurisce il carburante, l'equilibrio viene bruscamente interrotto.

Ciò che accade dopo è un collasso del nucleo, seguito da una caduta degli strati esterni. Questo materiale cade verso l'interno, rimbalza e genera un'onda di energia che sale con una forza enorme. Quando raggiunge la superficie, rilascia una quantità colossale di energia e luce. Questa fase offre una finestra di opportunità molto piccola per osservare la struttura iniziale dell'esplosione prima che la materia espulsa inizi a interagire con l'ambiente circostante.

Questa volta, la finestra è stata sfruttata al massimo delle sue potenzialità. La chiave risiede in una tecnica che ci permette di analizzare l'orientamento della luce emessa dall'oggetto: la spettropolarimetria. Sebbene la supernova appaia come un puntino minuscolo, il modo in cui la sua luce è polarizzata rivela informazioni sulla sua geometria interna.

Come il VLT ha decifrato la forma insolita della supernova

Lo strumento in grado di estrarre queste informazioni nell'emisfero australe è FORS2, installato su uno dei telescopi del VLT. I dati ottenuti hanno sorpreso persino i ricercatori: l'esplosione iniziale aveva una forma allungata, simile a un'oliva. Non era una sfera perfetta come ci si aspetterebbe da un'esplosione simmetrica.

Con il passare delle ore, l'espansione ha attenuato quella forma, ma l'asse principale, la linea che segna la direzione dominante dell'esplosione, è rimasto chiaro e stabile. Questo comportamento suggerisce che molte supernovae massicce possano condividere lo stesso meccanismo fisico con una simmetria assiale definita.

Questa scoperta consente agli scienziati di scartare le teorie precedenti e di perfezionarne altre che tentano di spiegare come si innescano queste colossali esplosioni. Inoltre, indica che le dinamiche interne prima di un'esplosione di supernova potrebbero essere molto più organizzate di quanto si pensasse in precedenza.

Cosa significa questo breve lampo per l'astronomia

I risultati aprono la strada alla revisione dei modelli classici della morte delle stelle massicce. L'osservazione della forma iniziale dell'esplosione fornisce un accesso diretto a processi che fino ad ora potevano essere dedotti solo indirettamente. Una sola notte di lavoro coordinato ha permesso agli scienziati di affinare decenni di dibattito su come muoiono queste giganti rosse.

Per gli astronomi coinvolti, la scoperta dimostra l'importanza di agire rapidamente e di lavorare in squadra. Serve anche a ricordare che, persino in fenomeni così violenti, l'Universo custodisce schemi e simmetrie che vengono rivelati solo se osservati al momento giusto.