JWST rileva indizi di una stella di neutroni lasciata dalla supernova 1987A

All'interno della polvere lasciata dalla supernova 1987A, la più famosa esplosione stellare della storia moderna, gli astronomi hanno trovato prove convincenti di una stella di neutroni a lungo cercata.

Il telescopio spaziale James Webb della NASA ha individuato indizi indiretti di una potente fonte di raggi X - probabilmente un tipo di stella di neutroni - proveniente dal nucleo del resto di supernova, riportano i ricercatori il 22 febbraio in Science. Le scoperte fanno parte di una ricerca quadriennale per determinare cosa è successo dopo la supernova più vicina degli ultimi 400 anni e potrebbero fornire indicazioni su come si comporta una stella di neutroni pochi decenni dopo la sua nascita.

"La supernova 1987A è veramente un laboratorio unico per lo studio delle supernove", ha detto l'astronomo Patrick Kavanagh il 17 febbraio in una conferenza stampa al meeting dell'American Association for the Advancement of Science a Denver. È "il dono che continua a dare, con nuove osservazioni che continuamente portano a nuove scoperte", ha detto Kavanagh, della Maynooth University in Irlanda.

Il 23 febbraio 1987, i telescopi di tutto il mondo hanno avuto un posto in prima fila per una spettacolare supernova nella Grande Nube di Magellano, una galassia compagna della Via Lattea (SN: 2/8/17). Queste esplosioni avvengono quando una stella almeno otto volte la massa del sole muore. Situata alla vicinissima distanza astronomicamente di 160.000 anni luce, la supernova 1987A, come è stata chiamata, era visibile a occhio nudo nel cielo notturno per mesi dopo. L'energetica esplosione ha generato immense quantità di neutrini, alcuni dei quali sono finiti nei rivelatori sulla Terra. È stata la prima volta che tali particelle spettrali ero state viste provenire dal di là del sistema solare.

Da allora, gli scienziati si sono chiesti se il nucleo di ferro della supergigante blu che ha portato alla 1987A si è collassato in una stella di neutroni ultradensa o si è ristretto fino a diventare un buco nero. Il fatto che i neutrini siano sfuggiti all'evento favorisce la possibilità di una stella di neutroni, ma quello che è rimasto dietro deve ancora essere individuato. Parte di ciò è dovuto al fatto che i strati esterni della stella originale, che ora viaggiano lontano dall'esplosione a 10.000 chilometri al secondo, creano una fitta nebbia di polvere che oscura l'area.

La luce infrarossa viaggia più facilmente attraverso la polvere rispetto ad altre lunghezze d'onda. Quindi, gli occhi infrarossi del telescopio spaziale James Webb, o JWST, sono ben adatti per guardare nella nuvola che circonda il 1987A. Con il JWST, Kavanagh e i suoi colleghi hanno catturato luce contenente firme che indicano la presenza di argon e zolfo nella regione centrale polverosa. In modo significativo, questi elementi erano ionizzati, il che significa che alcuni dei loro elettroni erano stati strappati via.

"Hai bisogno di una fonte di [raggi X] ad alta energia per creare questi ioni", afferma il coautore Claes Fransson, un astronomo dell'Università di Stoccolma. "La domanda è: 'Cosa sta generando questa ionizzazione?'"

Il team ritiene che ci siano due possibilità. La supernova 1987A potrebbe aver lasciato dietro di sé un pulsar, una stella di neutroni altamente magnetizzata che genera potenti raggi di radiazione, molto simile a quella trovata nella molto più vicina Nebulosa del Granchio, il resto di una supernova di quasi 1.000 anni (SN: 5/23/22). In alternativa, i raggi X potrebbero provenire da una stella di neutroni ordinaria, la cui superficie appena nata brillerà a un milione di gradi Celsius.

"Queste sono alcune delle prove indirette più forti che suggeriscono la presenza di una stella di neutroni", dice Aravind Pazhayath Ravi, un astrofisico dell'Università della California, Davis, che non ha partecipato al lavoro. Anche se non è ancora una rilevazione diretta, completa dati precedenti raccolti da strumenti come l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, dice.

Se i ricercatori possono catturare direttamente la luce della stella di neutroni, saranno in grado di confrontare le stelle di neutroni più vecchie altrove nell'universo con una vista poco dopo la loro nascita, dando agli astronomi una visione sulla struttura interna di tali oggetti esotici. Per questo, i nuvoli che circondano il resto del 1987A probabilmente dovranno diradarsi un po' di più, un evento previsto circa nei prossimi 10 anni, dice Ravi.