Una stella è misteriosamente scomparsa dalla Galassia di Andromeda: l’affascinante teoria degli scienziati
Nel cuore della bellissima Galassia di Andromeda i ricercatori hanno scoperto un fenomeno affascinante con un solo precedente: la morte silenziosa di una stella gigante, trasformatasi in un buco nero senza passare per una potentissima supernova. Quando una stella gigante “muore”, infatti, come spiegato dalla NASA dà vita a uno degli eventi più energetici conosciuti nello spazio, una supernova appunto, un'esplosione clamorosa innescata dal collasso gravitazionale del nucleo, che si verifica a causa dell'esaurimento del “carburante” che permette la fusione nucleare. Questo processo innesca un'onda d'urto immensa, che per alcune settimane rende il fenomeno più luminoso della galassia stessa in cui risiede la stella morente. Nel frattempo vengono liberate nello spazio enormi quantità di materiale, i resti di supernova, come la bellissima Nebulosa Velo che abbiamo fotografato qualche settimana fa nel cielo dei Castelli Romani. Ciò che rimane della stella si trasforma in un buco nero o in una stella di neutroni.
Questo è il percorso tipico che si determina quando una stella massiccia muore; ciò nonostante, in determinate circostanze la morte può sopraggiungere senza “fuochi d'artificio”, ovvero senza la spettacolare esplosione della supernova. Una fine silenziosa, ma non per questo meno affascinante. Ed è proprio questo l'evento che gli scienziati sono riusciti a documentare nella Galassia di Andromeda (M31), a 2,5 milioni di anni luce da noi. A essere coinvolta è la stella supergigante M31-2014-DS1, una delle più luminose di Andromeda prima di sparire. Ricordiamo che questa galassia, tra alcuni miliardi di anni, dovrebbe entrare in collisione con la Via Lattea (ma studi recenti suggeriscono che potrebbe mancarci). L'astro coinvolto nell'event0 aveva una massa 13 volte superiore rispetto a quella del Sole quando era giovane, ma si era “ridotta” a 5 volte nel momento in cui è giunta alla fine del suo ciclo vitale.
A scoprire la sua fine silenziosa è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati statunitensi del Columbia Astrophysics Laboratory dell'Università Columbia di New York, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi di molti istituti. Fra quelli coinvolti il Centro di astrofisica dell'Università di Harvard e Smithsonian, l'Osservatorio Navale statunitense di Washington, il Kavli Institute for Astrophysics and Space Research del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e altri. I ricercatori, coordinati dal professor Kishalay De, docente presso il Dipartimento di Astronomia dell’ateneo newyorchese, sono giunti alle loro conclusioni dopo aver analizzato i dati d'archivio della missione NEOWISE della NASA. L'obiettivo era proprio andare a caccia di supernovae fallite, sulla base di uno studio di mezzo secolo fa che ipotizzava un aumento della luminosità nell'infrarosso per le stelle che “muoiono” silenziosamente, senza esplodere in supernova. Scandagliando i dati si sono imbattuti nel caso di M31-2014-DS1, che ha iniziato il suo rapido percorso verso la morte nel 2014 (ovviamente è un evento accaduto milioni di anni fa, tenendo presente la distanza della galassia di Andromeda).
Quell'anno il telescopio della NASA ha rilevato per la stella un repentino aumento della luminosità nell'infrarosso, che è cresciuto per un paio d’anni, poi nei successivi sei è calato drasticamente. Nel 2023 la stella è scomparsa misteriosamente anche nella luce visibile, mentre oggi è presente solo una debole fonte di infrarosso. Che cosa è successo? Secondo gli studiosi siamo innanzi a un caso di supernova fallita, con la stella che si è trasformata direttamente in un buco nero senza esplodere, con un completo collasso al suo interno. Un caso simile era stato documentato nel 2010 per una stella nella galassia NGC 6946, tuttavia era molto più lontana e debole per avere dati a sufficienza.
“Questa è stata probabilmente la scoperta più sorprendente della mia vita”, ha affermato il professor De in un comunicato stampa. “Le prove della scomparsa della stella erano nascoste negli archivi pubblici e nessuno se n'è accorto per anni, finché non le abbiamo individuate noi”, ha aggiunto. “Si è a lungo pensato che le stelle con questa massa esplodessero sempre come supernovae. Il fatto che ciò non sia accaduto suggerisce che stelle con la stessa massa possano o meno esplodere con successo, probabilmente a causa del modo in cui gravità, pressione del gas e potenti onde d'urto interagiscono in modo caotico tra loro all'interno della stella morente”, ha spiegato il professor De. Di fatto, l'onda d'urto potrebbe non essere sufficientemente potente per espellere i materiali, che verrebbero dunque immediatamente divorati dal “cuore di tenebra” nascente, lasciando solo un debole guscio di polveri attorno al buco nero. I ricercatori ritengono che M31-2014-DS1 si sia trasformata in un buco nero con un orizzonte degli eventi del diametro di 30 chilometri. I dettagli dell'affascinante ricerca “Disappearance of a massive star in the Andromeda Galaxy due to formation of a black hole” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Science.
