Capotauro: il James Webb potrebbe aver catturato la prima supernova a instabilità di coppia
Capotauro, una minuscola macchia rossa in mezzo alle galassie brillanti dell’universo primordiale sulla cui natura si stanno interrogando vari team di astrofisici di tutto il mondo, sarebbe una supernova a instabilità di coppia, ovvero una stella che ha subito una catastrofica esplosione.
È l’ipotesi avanzata dal professor Andrea Ferrara alla rivista Science, che lo ha intervistato in merito a una recente pubblicazione su The Open Journal of Astrophysics dello stesso Ferrara e del suo team di ricerca alla Scuola Normale di Pisa. Capotauro è un misterioso oggetto celeste scoperto dal telescopio spaziale James Webb, chiamato così dall’astrofisico Giovanni Gandolfi che per primo l’ha identificato donandogli il nome di un monte della propria regione, l’Emilia Romagna. Attualmente gli astronomi cercano di spiegarne la natura in due modi: potrebbe essere la galassia primordiale più distante mai osservata, che brilla meno di 100 milioni di anni dopo il Big Bang; oppure essere una nana bruna estremamente fredda, cioè una stella fallita delle dimensioni di Giove, che brilla debolmente nell’infrarosso mentre attraversa la nostra Via Lattea.
L’ulteriore possibilità è quella di una supernova a instabilità di coppia. In tali stelle, i raggi gamma energetici all’interno del nucleo possono trasformarsi spontaneamente in coppie elettrone-positrone, privando la stella della pressione di radiazione necessaria a sostenere i suoi strati esterni e innescando un collasso che porta a un’esplosione termonucleare.
Questa ipotesi è stata suggerita a Ferrara e al suo team dall’osservazione di due immagini provenienti dal James Webb Space Telescope, a distanza di due anni l’una dall’altra. Nella seconda, la sorgente era diventata più luminosa del 20% rispetto alla prima immagine di Capotauro del 2022, un comportamento inaspettato sia per una galassia che per una nana bruna. Ma non per una supernova a instabilità di coppia, un tipo di esplosione che si ritiene si verifichi solo in stelle molto massicce composte quasi interamente da idrogeno ed elio, senza gli elementi più pesanti che si accumulano in seguito dell'evoluzione cosmica.
A sostegno della loro tesi, i ricercatori hanno preso le previsioni teoriche sulla curva di luce di una supernova a instabilità di coppia – ovvero come la sua luminosità dovrebbe variare nel tempo – e le hanno confrontate con i due punti dati relativi a Capotauro. I dati coincidono bene, ma per essere veramente convincenti devono essere avvalorati da una terza osservazione tra un anno o più, quando si prevede che la luminosità diminuirà drasticamente. Trovare una supernova a instabilità di coppia nell’universo primordiale non solo dimostrerebbe che tali esplosioni potevano verificarsi, ma essere la prima visione di una galassia in cui stelle giganti di prima generazione bruciano gas proveniente direttamente dal Big Bang. "La curva di luce che meglio si adatta ai dati indica una stella con una massa almeno 250 volte superiore a quella del nostro Sole, esplosa meno di 300 milioni di anni dopo il Big Bang", affermano Ferrara e i suoi colleghi.
Fonte: Ufficio stampa