L’11 dicembre gli astronomi, grazie al telescopio spaziale Hubble, non solo hanno “catturato” una supernova in azione, ma vi hanno assistito anche dove e quando avevano previsto ciò avvenisse
La vita di molte stelle termina con un’esplosione, ma solo alcune di queste sono state immortalate proprio nell’istante cruciale: anche quando ciò avviene, è solo per pura fortuna, almeno finora. L’11 dicembre gli astronomi, grazie al telescopio spaziale Hubble, non solo hanno “catturato” una supernova in azione, ma vi hanno assistito anche dove e quando avevano previsto ciò avvenisse. La supernova, chiamata Refsdal, è stata immortalata nell’ammasso di galassie MACS J1149.5+2223: mentre la luce dell’ammasso ha impiegato circa 5 miliardi di anni per raggiungerci, la supernova è esplosa molto prima, almeno 10 miliardi di anni fa.
“Hubble ha mostrato al meglio il significato del metodo scientifico moderno,” commenta Patrick Kelly, autore dello studio. “Testare le previsioni tramite le osservazioni fornisce uno strumento per migliorare la nostra comprensione del cosmo.” Il rilevamento è servito anche per testare come la massa – specialmente quella della misteriosa materia oscura – è distribuita negli ammassi di galassie.
La storia di Refsdal inizia nel novembre 2014 -spiega l’ASI – quando gli scienziati sono riusciti a raccogliere quattro separate immagini della supernova collocate secondo una rara disposizione, nota come Croce di Einstein intorno a una galassia all’interno del cluster MACS J1149.5 + 2223. Questa illusione ottica cosmica era dovuto alla massa di una singola galassia all’interno del cluster che amplificava la luce della lontana esplosione stellare grazie al fenomeno noto come lente gravitazionale.
Queste immagini multiple della galassia hanno dato un’opportunità davvero rara: poter vedere la galassia ospite della supernova in tempi diversi, in ragione del fatto che essendo la materia all’interno del cluster distribuita in modo non uniforme la luce in uscita catturata da ognuna delle immagini proveniva dalla stessa fonte, ma aveva preso lunghezze d’onda e strade diverse.
É stato quindi utilizzando l’effetto della lente gravitazionale all’interno del cluster e grazie all’osservazione della conformazione a Croce di Einstein nel 2014, che gli astronomi sono stati in grado di fare previsioni precise per la ricomparsa della supernova. I calcoli e le sofisticate tecniche di modellazione utilizzate hanno anche indicato che la supernova apparve una volta in una terza immagine della galassia ospite nel 1998, evento da non osservato dal telescopio.
“Abbiamo usato sette diversi modelli del cluster per calcolare quando e dove la supernova sarebbe apparsa nel futuro. È stato uno sforzo enorme per la comunità scientifica raccogliere i dati di input necessari utilizzando Hubble, VLT, MUSE, e Keck per costruire i modelli,” spiega Tommaso Treu, autore principale dello studio di confronto fra i modelli, presso l’Università della California. “È da sottolineare come tutti i sette modelli abbiano previsto approssimativamente lo stesso lasso di tempo nel quale sarebbe stato possibile osservare di nuovo la stella esplosa.“
Dalla fine di ottobre Hubble periodicamente scrutava MACS J1149.5 + 2223, nella speranza di osservare l’esplosione e provare dunque la correttezza dei modelli. Questo fino all’11 dicembre quando Refsdal finalmente ha fatto la sua ricomparsa.
La rilevazione della ricomparsa di Refsdal è stata un’occasione unica per per testare i modelli sviluppati dagli astronomi, soprattutto di come la materia – in particolare quella oscura – sia distribuita all’interno di questo ammasso di galassie. E chissà quali altri sorprese ci riserverà e quali misteri svelerà Hubble grazie al programma “Frontier Fields”.
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