Per la prima volta nella storia dell’astronomia, un gruppo internazionale di scienziati è riuscito a identificare e osservare in dettaglio una stella progenitrice di supernova pochi istanti prima della sua drammatica esplosione. La scoperta, resa possibile dal Telescopio Spaziale James Webb (Jwst) della NASA, potrebbe finalmente risolvere un annoso enigma astrofisico: la “scomparsa” delle supergiganti rosse destinate a esplodere. Lo studio, guidato dalla Northwestern University e pubblicato oggi su The Astrophysical Journal Letters, si concentra sulla supernova SN2025pht, rilevata lo scorso 29 giugno nella galassia NGC 1637, a circa 40 milioni di anni luce dalla Terra.
Confrontando le immagini del JWST post-esplosione con le precedenti osservazioni del telescopio Hubble, i ricercatori hanno identificato la stella madre: una massiccia supergigante rossa avvolta da un denso e inaspettato mantello di polvere. Questo velo cosmico, che la rendeva oltre 100 volte più debole alla luce visibile, è la chiave del mistero.
“Da decenni cerchiamo di capire che aspetto abbiano le esplosioni di queste stelle colossali” spiega Charlie Kilpatrick, astrofisico della Northwestern e autore principale dello studio. “Solo ora, grazie ai dati infrarossi del telescopio Webb, possiamo dire esattamente che tipo di supergigante rossa è esplosa e com’era il suo ambiente immediato“.
La supergigante “invisibile”
La teoria astrofisica prevede che le supergiganti rosse, stelle giganti come la celebre Betelgeuse e che rappresentano la fase finale della vita di astri massicci, dovrebbero essere la principale fonte delle supernove a collasso del nucleo (tipo II). Tuttavia, le osservazioni nel visibile hanno sempre mostrato una netta carenza di queste stelle al momento dell’esplosione, un problema noto come il “mancato precursore” delle supernove.
La scoperta di SN2025pht suggerisce che queste stelle non “svaniscano”, ma siano semplicemente invisibili a causa della polvere. “È la supergigante rossa più rossa e più polverosa che abbiamo mai visto esplodere“, osserva Aswin Suresh, coautore e dottorando della Northwestern. Il JWST, con il suo potente “occhio” infrarosso, è stato in grado di penetrare questo denso strato, rivelando un astro 100mila volte più luminoso del Sole, ma completamente nascosto alla luce visibile.
Un involucro di carbonio
Ancora più sorprendente è stata l’analisi della composizione della polvere. Contro ogni previsione, che propendeva per i silicati, il mantello si è rivelato ricco di carbonio e povero di ossigeno.
“La polvere era straordinariamente ricca di carbonio, qualcosa di inaspettato per una supergigante di questa massa“, afferma Kilpatrick. Ciò implica che, negli ultimi anni di vita, la stella deve aver subito cambiamenti drammatici, portando in superficie elementi provenienti dal suo nucleo e alterando drasticamente la chimica del suo vento stellare e del materiale circostante.
Questa espulsione di materia, che forma l’involucro di polvere, è il “respiro cosmico” colto dal JWST, l’ultimo atto prima che il nucleo stellare collassi, dando origine a una stella di neutroni o a un buco nero.
La capacità del JWST di vedere il cosmo attraverso la polvere apre una nuova era per l’astrofisica delle supernove. Gli astronomi potranno ora cercare attivamente altre supergiganti rosse “polverose” che sono prossime alla detonazione, fornendo dati cruciali sull’evoluzione stellare. Si prevede che anche il futuro telescopio spaziale Nancy Grace Roman della NASA, con la sua sensibilità infrarossa, contribuirà in modo significativo a questa ricerca.
“Con Webb e con Roman entriamo in un’epoca straordinaria per lo studio delle stelle massicce e delle supernove“, conclude Kilpatrick. “Le scoperte che faremo nei prossimi decenni supereranno tutto ciò che abbiamo osservato finora“.