Quasi un millennio fa, gli astronomi assistettero alla nascita di una nuova stella splendente nel cielo: una supernova così luminosa da essere visibile in pieno giorno per settimane. Oggi, il suo residuo in espansione, la Nebulosa del Granchio, continua ad evolversi a 6.500 anni luce di distanza. Collegata per la prima volta a documenti storici da Edwin Hubble, la nebulosa è stata da allora studiata con estrema precisione dal Telescopio Spaziale Hubble della NASA/ESA, che ora ha rivisitato questa antica esplosione per tracciarne la continua espansione e trasformazione. Un quarto di secolo dopo le prime osservazioni della Nebulosa del Granchio nella sua interezza, il Telescopio Spaziale Hubble ha esaminato nuovamente il resto di supernova. La Nebulosa del Granchio è ciò che rimane della SN 1054, situata a 6.500 anni luce dalla Terra nella costellazione del Toro.
Il risultato è un’analisi dettagliata e senza precedenti delle conseguenze di una supernova e della sua evoluzione nel corso della lunga vita operativa di Hubble. Un articolo che descrive in dettaglio la nuova osservazione di Hubble è stato pubblicato su The Astrophysical Journal.
Il legame con le osservazioni storiche
Il resto di supernova fu scoperto a metà del XVIII secolo e negli anni ’50 Edwin Hubble fu tra i numerosi astronomi che notarono la stretta correlazione tra le registrazioni astronomiche cinesi di una supernova e la posizione della Nebulosa del Granchio. La scoperta che il cuore della Nebulosa del Granchio conteneva una pulsar – una stella di neutroni in rapida rotazione – che alimentava l’espansione della nebulosa, permise finalmente di allineare le osservazioni moderne con le antiche testimonianze.
Nella sua nuova immagine della nebulosa, Hubble ha catturato dettagli straordinari della sua struttura filamentosa, nonché il considerevole movimento verso l’esterno di questi filamenti nell’arco di 25 anni, a una velocità di 5,5 milioni di chilometri all’ora. Hubble è l’unico telescopio con la combinazione di longevità e risoluzione in grado di catturare questi cambiamenti dettagliati.
Per un confronto più accurato con la nuova immagine, è stata rielaborata l’immagine del Granchio scattata da Hubble nel 1999. La variazione di colore in entrambe le immagini di Hubble mostra una combinazione di cambiamenti nella temperatura e nella densità locali del gas, nonché nella sua composizione chimica.
Il team scientifico ha osservato che i filamenti attorno alla periferia della nebulosa sembrano essersi spostati maggiormente rispetto a quelli al centro e che, anziché allungarsi nel tempo, sembrano essersi semplicemente espansi verso l’esterno. Ciò è dovuto alla natura della Nebulosa del Granchio, una nebulosa a vento di pulsar alimentata dalla radiazione di sincrotrone, creata dall’interazione tra il campo magnetico della pulsar e il materiale della nebulosa. In altri resti di supernova ben noti, l’espansione è invece guidata dalle onde d’urto dell’esplosione iniziale, che erodono gli strati di gas circostanti precedentemente espulsi dalla stella morente.
Il valore delle osservazioni future
Le nuove osservazioni di Hubble ad alta risoluzione stanno fornendo ulteriori informazioni sulla struttura tridimensionale della Nebulosa del Granchio, difficile da determinare da un’immagine bidimensionale. Le ombre di alcuni filamenti sono visibili proiettate sulla foschia di radiazione di sincrotrone all’interno della nebulosa. Contrariamente a quanto ci si potrebbe aspettare, alcuni dei filamenti più luminosi nelle ultime immagini di Hubble non mostrano ombre, il che indica che devono trovarsi sul lato opposto della nebulosa.
Secondo il team scientifico, il vero valore delle osservazioni della Nebulosa del Granchio effettuate da Hubble deve ancora manifestarsi. I dati di Hubble possono essere confrontati con i dati recenti di altri telescopi che osservano la Nebulosa del Granchio in diverse lunghezze d’onda. Il telescopio spaziale James Webb della NASA/ESA/CSA ha pubblicato le sue osservazioni della Nebulosa del Granchio nell’infrarosso nel 2024. Il confronto dell’immagine di Hubble con altre osservazioni contemporanee a più lunghezze d’onda aiuterà gli scienziati a ricostruire un quadro più completo delle conseguenze a lungo termine della supernova, secoli dopo che gli astronomi si sono interrogati per la prima volta su una nuova piccola stella che brillava nel cielo.