Per la prima volta, gli astronomi hanno combinato i dati del glorioso Osservatorio a raggi X Chandra con quelli del telescopio spaziale James Webb per studiare il famosissimo residuo di supernova Cassiopea A. Questo lavoro ha contribuito a spiegare una struttura piuttosto insolita nei detriti della stella distrutta, che viene chiamata “Green Monster” (mostro verde), a causa della sua somiglianza con il muro nel campo sinistro dello stadio di football Fenway Park, in quel di Boston.
La splendida Cassiopea A (con “mostro verde” incorporato…) Crediti: X-ray: NASA/CXC/SAO; Optical: NASA/ESA/STScl; IR: NASA/ESA/CSA/STScl/Milisavljevic et al., NASA/JPL/CalTech; Image Processing: NASA/CXC/SAO/J. Schmidt and K. Arcand
Combinando i dati Webb con i raggi X di Chandra, i ricercatori hanno concluso che il cosiddetto mostro verde è stato creato da un’onda proveniente dalla stella esplosa, che sbatte contro il materiale che lo circonda.
Cosa è mai questo nastro che si va srotolando negli spazi cosmici? A cosa è dovuto? Per la cronaca, ad una delle esplosioni più violente cui abbiano mai assistito i nostri antenati.
Per capire, dobbiamo tornare indietro fino al 1006 DC. In quel lontano anno la Terra viene raggiunta da una gigantesca esplosione stellare avvenuta nella costellazione del Lupo. Tanto sconvolgente è stato l’evento da creare addirittura una “nuova stella” che appare più luminosa perfino di Venere, la cui durata si prolunga per ben due anni dopo la mirabolante esplosione.
Non c’è tregua, non c’è riposo qui. Spinti da potentissimi venti stellare, strati di base e polvere si espandono intorno alla assai calda e luminosa stella Wolf-Rayet 124, in questa nitidissima visione immagine infrarossa. Come un’istantanea di un processo in corso, una preparazione affannata ad un fuoco d’artificio che sarà realmente spettacolo.
Il pattern molto evidente di stella a sei punte non ci deve stupire, in realtà è una caratteristica già ben nota delle ottiche del Telescopio Spaziale James Webb, composto da diciotto segmenti esagonali montati (mirabilmente) a nido d’ape.
Questa volta Hubble ci porta ad ammirare una massa di gas dall’aspetto violento e caotico, residuo di una esplosione a supernova. Chiamato N 63A, l’oggetto costituisce i resti di una stella di grande massa, che ha appena terminato la sua traiettoria di vita riversando i suoi strati gassosi in una regione, peraltro, già turbolenta di suo.
Il resto di supernova N 63A. Crediti: NASA/ESA/HEIC and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Il resto di supernova è parte di una regione di formazione stellare nella Grande Nube di Magellano, una galassia irregolare lontana circa 160.000 anni luce dalla Via Lattea.
Non è chiarissimo per gli astronomi, il ruolo delle esplosioni di supernova rispetto alla formazione stellare. A lungo si è pensato che i resti di supernova scatenino episodi di nuova formazione, quando i loro strati in espansione incontrano e compattano il gas intorno a loro. L’ipotesi è suggestiva: come un ciclo, un passaggio di testimone, dalla morte (di una stella) alla vita (di molte altre). Per ora, però, N 63A appare ancora molto giovane ed esuberante, tanto che le sue scosse violente sembra che stiano distruggendo le nubi di gas che incontrano, piuttosto che costringerle a collassare e formare nuove stelle.
In questa indecisione tra distruzione e costruzione si muove N 63A e forse non è il solo. Può darsi che la sua esuberanza ora eccessiva si muterà con il tempo in una attività più disciplinata, dalla quale nasceranno quegli spunti di costruzione che gli astronomi si aspettano.
E anche noi, mi dico, siamo spesso posti davanti a scelte simili: cerchiamo un modo per affermare noi stessi e la nostra presenza in una modalità di costruzione, in qualcosa cioè che possa essere utile, nello spazio intorno. Spendersi per far nascere qualcosa, forse è l’atto più bello ed artistico, ma rimane sempre una nostra decisione. Da prendere, momento per momento.
L’onda d’urto, residuo visibile dell’esplosione di una supernova, si addentra nello spazio interstellare alla bellezza di cinquecentomila chilometri all’ora. Nota agli astronomi con il nome di NGC 2736, il suo aspetto allungato le ha fatto guadagnare il nome di Nebulosa Matita.
La bellissima Nebulosa Matita, gioiello del cosmo. Crediti & Copyright: Greg Turgeon & Utkarsh Mishra (qui riprodotta per concessione degli autori)
Questa nebulosa si estende per cinque anni luce e si trova a circa ottocento anni luce da noi, ma rappresenta appena una piccola parte del resto di supernova poeticamente chiamato Nebulosa delle Vele. Tale nebulosa in sé si estende per un diametro di circa 100 anni luce, e rappresenta il materiale espulso da una stella che esplose circa undicimila anni fa. Inizialmente, le onde d’urto si spostavano a velocità di milioni di chilometri all’ora, ma nel tempo hanno rallentato in maniera considerevole, spazzando via il materiale interstellare circostante.
Nella bellissima immagine, i colori rosso e blu tracciamo, primariamente, le nubi di atomi di idrogeno ionizzato ed ossigeno, rispettivamente.
Ma l’immagine è bella di per sé, anche senza sapere nulla di cosa rappresenti, in termini scientifici. Questa è la bellezza quasi “casuale” che viene fuori da tanta scienza, come se ci fosse qualcosa che si comunica su vari livelli, non trascurando quello estetico. La bellezza muove qualcosa nel cervello, sono colpito e mi si evocano associazioni e analogie, che si allargano su uno spazio ben più ampio della pura scienza. A me viene in mente subito – forse per il tono di rosso, forse per qualche forma – la copertina di Us, di Peter Gabriel (non so quante volte l’avrò ascoltato). Ma ad ognuno può far venire in mente cose differenti, ad ognuno parla nel suo linguaggio. La bellezza fa casa dovunque, rispettando quel che trova.
Certo il periodo non è felice per parlare di contaminazioni, ma queste non fanno male. Anzi, sono proprio le basi sulle quali si costruisce la possibilità di vita nel cosmo.
il resto di supernova N103B. Crediti: ESA/Hubble, NASA
L’immagine si deve (tanto per cambiare) ad Hubble, e mostra il resto di supernova chiamato SNR 0509-68.7, noto anche come N103B. In origine era una stella che esplose a supernova (di tipo Ia, per essere precisi), all’interno della Grande Nube di Magellano, una galassia vicina della nostra.
I filamenti nel colori arancioni e rosso mostrano esattamente il fronte d’onda dell’esplosione. Sono fondamentali perché permettono agli astronomi di estrapolare la posizione del centro dell’evento esplosivo. Interessante notare come il materiale prosegue nella sua espansione allontanandosi dal centro, ma non lo fa più in maniera sferica, bensì ellittica. Questo conferma che non si espande in uno spazio vuoto, ma è frenato in modo differente dalle densità di materiale interstellare che incontra. Nell’estrema sinistra poi si intravede la parte esterna dell’ammasso stellare NGC 1850, “tradito” dalla alta concentrazione di stelle.
Questi eventi di “impollinazione cosmica” sono indispensabili per diffondere nello spazio i materiali prodotti dalla combustione delle stelle. Materiali che nel tempo, potranno condensare in altre stelle, in pianeti. E forse anche in esseri viventi: almeno in un caso, sappiamo che è proprio questo, che è accaduto.
Spettacolare la vita delle stelle più grandi. Il loro nucleo centrale elabora via via quegli elementi pesanti che sono necessari per la nostra stessa esistenza. Ed è l’unico posto nell’universo dove questi elementi possono essere prodotti.
Dopo qualche milione di anni, il materiale così arricchito è espulso nello spazio interstellare, dove la formazione stellare può iniziare di nuovo. Insieme a quella, la costruzione di pianeti dal materiale così generato, fino a formare quegli ambienti in cui, come ben sappiamo, è possibile che si generi la vita.
Il resto di supernova Cassiopea A. Crediti: X-ray – NASA, CXC, SAO; Optical – NASA,STScI
Cassiopea A è un esempio straordinario di questo movimento di costruire il mondo, la fabbrica degli elementi che è sempre in opera e pazientemente costruisce il mondo, mattone dopo mattone.
La luce dell’esplosione della supernova è stata vista da Terra circa 350 anni fa, anche se la luce ci ha messo circa 11.000 anni per arrivare fino da noi. L’immagine a falsi colori – composta da dati in banda X e in banda ottica da Chandra e da Hubble – mostra i filamenti caldi che ancora rimangono nei resti di supernova. Sono circa trenta anni luce di diametro. La parte luminosa centrale è una stella di neutroni, il resto incredibilmente denso, di questo evento magnifico, di costruzione.
Se dunque l’oro che portiamo al dito, viene verosimilmente da una kilonova, gli elementi di cui siamo fatti sono stati sintetizzati da una stella. Siamo insomma, nel complesso, una storia cosmica che prende coscienza di sé. Spesso ci sentiamo un disastro, è vero. Ma siamo, per tutta la storia cosmica che ci genera, una autentica meraviglia.
Lo sappiamo bene, le stelle piccole sono le uniche che durano davvero. Quelle grandi bruciano così furiosamente il loro combustibile (tecnicamente, con potenza superiore alla massa) che possono durare niente più che pochi milioni di anni. Niente, se pensiamo che una stella come il Sole, piccolina tutto sommato, di miliardi di anni di vita ne ha a sua disposizione (per nostra somma fortuna) circa dieci.
Tutta l’esistenza di una stella – soprattutto quelle massicce – può essere interpretata come una dinamica di produzione di elementi complessi: a partire infatti da idrogeno ed elio, messi a disposizione dal Big Bang, la stella riesce a produrre, per fusione nucleare, gli altri elementi che poi disperderà nello spazio, provvidenzialmente, con il meccanismo dello scoppio di supernova.
Davvero, le stelle sono le fabbriche degli elementi senza le quali, niente di quello che vedere attorno a voi, potrebbe esistere. Anche noi, anche i nostri atomi, sono stati prodotti all’interno delle stelle!
