Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” riporta uno studio sulla supernova SN 2016iet. Un team di ricercatori ha usato una serie di telescopi per raccogliere dati su di essa. Quasi tre anni di studio hanno seguito il suo primo avvistamento, avvenuto il 14 novembre 2016, portando a stimare che la stella progenitore avesse una massa circa 200 volte quella del Sole che è esplosa in quella che sembra il primo caso con forti indizi di supernova a instabilità di coppia, che si conclude con la totale distruzione della stella.

La supernova SN 2016iet è stata scoperta dalla sonda spaziale Gaia dell’ESA nel corso del suo lavoro di mappatura del cielo in una galassia nana in precedenza non catalogata distante circa un miliardo di anni luce dalla Terra. Sebastian Gomez, primo autore dello studio su questa supernova, ha spiegato che subito dopo il suo primo avvistamento, avvenuto il 14 novembre 2016, gli astronomi hanno notato alcune stranezze e che il suo primo pensiero fu che ci fosse qualcosa di molto sbagliato con i dati.

Le tante osservazioni mirate compiute dopo la scoperta della supernova SN 2016iet hanno confermato le caratteristiche uniche come la durata davvero lunghissima, la notevole energia, “firme” chimiche insolite e un ambiente povero di metalli. Edo Berger, un altro degli autori di questo studio, ha confermato che tutto ciò che riguarda questa supernova sembra diverso: il suo cambio di luminosità nel tempo, il suo spettro, la sua galassia di origine e la posizione all’interno di quella galassia. Ha aggiunto che a volte gli astronomi vedono supernove che sono insolite in un aspetto ma per il resto sono normale ma questa è unica in ogni modo possibile.

L’analisi dei dati raccolti ha permesso di ricostruire la storia della supernova SN 2016iet e della stella progenitore. Quella stella doveva essere supermassiccia con una massa di circa 200 volte quella del Sole e la sua formazione è avvenuta in modo isolato a circa 54.000 anni luce dal centro della galassia nana che la ospitava. Una stella così enorme consuma il suo idrogeno a velocità estremamente elevate e ha una vita brevissima per gli standard stellari di pochi milioni di anni. Tuttavia, con la sua violenta attività aveva già perso circa l’85% della sua massa nel corso della sua breve e intensa vita.

L’immagine in alto (Cortesia Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian. Tutti i diritti riservati) mostra un confronto tra le osservazioni dell’area della supernova SN 2016iet nel settembre 2014 e nel luglio 2018 condotte con il telescopio Magellano Clay. L’immagine in basso (Cortesia Gemini Observatory/NSF/AURA/ illustrazione Joy Pollard. Tutti i diritti riservati) mostra una rappresentazione artistica di SN 2016iet con l’esplosione della stella circondata da materiali espulsi negli anni precedenti.

La supernova ha causato una collisione dei materiali espulsi nell’esplosione con quelli che erano stati espulsi negli anni precedenti generando un aspetto insolito. Secondo i ricercatori ci sono forti indizi che si sia trattato di una supernova a instabilità di coppia. In precedenza sono stati trovati alcuni candidati per quel tipo di supernova, che può avvenire solo in stelle molto massicce e povere di metalli ma nel caso di SN 2016iet sembrano esserci maggiori indizi.

Una delle peculiarità delle supernove a instabilità di coppia è di causare la totale distruzione della stella progenitore. Normalmente, anche quando una stella muore in una supernova lascia comunque un nucleo intatto che, a seconda della sua massa, collassa in una stella di neutroni oppure in un buco nero. Quando esplodono queste stelle supergiganti il collasso del nucleo produce un’enorme quantità di raggi gamma che porta a una produzione incontrollata di coppie di particelle e antiparticelle che alla fine innesca un’esplosione termonucleare che distrugge anche il nucleo.

Secondo i modelli, le prime stelle dell’universo erano supermassicce e povere di metalli perciò probabilmente morirono in supernove a instabilità di coppia. Il problema era trovare un caso con caratteristiche analoghe a quelle delle prime stelle visibile oggi e potrebbe trattarsi di SN 2016iet. Si tratta di una stella anomala anche perché generalmente stelle supermassicce nascono in ammassi enormi formati da migliaia di stelle, non in aree isolate.

In genere la luminosità straordinaria delle supenove si attenua al punto da diventare invisibile nel bagliore della propria galassia nel giro di qualche mese. SN 2016iet è talmente brillante e isolata che sarà possibile continuare a studiare la sua evoluzione per anni. Questo studio è solo l’inizio e i ricercatori stanno continuando a monitorare i processi in atto.

La supernova SN 2016iet ha già offerto nuovi indizi su vari fenomeni cosmici e la sua straordinaria durata potrebbe permettere di confermare che si è trattato di una supernova a instabilità di coppia e di capire meglio la vita e la morte delle prime stelle dell’universo, che hanno influenzato tutta la storia successiva.