La storia della vita, di una stella esplosa, del ferro e molto altro …
Quante cose ci racconta l'osservazione del Cielo ...
La storia che segue inizia da molto lontano, è cronaca dei nostri giorni e durerà chissà per quanto tempo …
Spero che abbiate la pazienza e la perseveranza di leggerla tutta, in fondo è anche la nostra storia.
Un evento eccezionale
La notte tra il 23 ed il 24 Febbraio 1987, osservando al telescopio all’interno della Grande Nube di Magellano, una Galassia satellite della nostra, fu rilevato un oggetto puntiforme assai luminoso nello stesso esatto punto dove prima c’era solo una debole stellina.
Da quella notte furono fatte molte riprese e analisi dell’oggetto ed erano anche già state fatte altre fotografie della stellina.
E’ stato un avvenimento straordinario perché dal 1604 (1) era mai stato visto un fenomeno di questo tipo.
L’oggetto, che nel Maggio del 1987 era diventato 10.000 più luminoso della Stella che era visibile al suo posto, era una Supernova, catalogata come 1987A.
La ripresa, ad oltre 20 anni di distanza del Telescopio Spaziale Hubble mostra in quella zona un anello di gas luminoso con una debole punto luminoso al centro che non è altro che la nuova Stella, generata dopo l’esplosione della Supernova.
Quindi dalla prima Stella che si chiamava Sanduleak, è nata un’altra Stella, assai diversa dalla prima sia come struttura che composizione (2).
La possibilità di poter analizzare con i mezzi tecnici attuali il periodo precedente e quello successivo allo stato di supernova, ha confermato le teorie sulla formazione degli elementi e sull’evoluzione delle Stelle.
Le Stelle e gli elementi che sono generati dalle Stelle sono alla base sia della vita sulla nostra Terra che quella esistente su eventuali altri pianeti.
Ma torniamo indietro, vale la pena di conoscere meglio la storia della Supernova, catalogata 1987A.
La storia di una Stella diversa dal Sole
La nascita
Circa 11 milioni di anni fa Sanduleak aveva un volume di 18 volte quello del Sole.
Con queste dimensioni non poteva essere una stella stabile perché bruciò rapidamente, con la combustione nucleare, tutto l’Idrogeno a disposizione per poter contrastare la potente forza di gravità dovuta alla sua grande massa.
Le metamorfosi
Per questo motivo splendeva 40.000 volte più del Sole ed in soli10 milioni di anni (!) aveva già convertito tutto l’Idrogeno in Elio.
Il nucleo si contrasse e la Stella iniziò a bruciare Elio.
In fase le parti esterne della Stella si gonfiarono trasformandola in una supergigante.
La combustione dell’Elio sostenne dal collasso gravitazionale Sanduleak solo per un altro milione di anni.
A questo punto le fasi di cambiamento della Stella diventarono sempre più rapide.
Consumato tutto l’Elio, in 12.000 anni fu esaurito tutto il Carbonio prodotto dalla combustione precedente, generando un misto di Neon, Magnesio ed Ossigeno; poi in soli 12 tutto il Neon ed infine in 4 anni terminò anche tutto l’Ossigeno.
L’ultima fase di stabilità della Stella fu la conversione del Silicio che durò una settimana.
Il nucleo rimasto, composto prevalentemente da Cobalto, Ferro e Nichel non poteva più dare origine a combustione nucleare, perché questi elementi sono tra i più stabili.
In questa fase erano presenti intorno alla Stella vari gusci (strati) dove reazioni nucleari producevano gli elementi del gruppo del Ferro.
Il decadimento
In pochi decimi di secondo, terminato tutto il Silicio, il nucleo della Stella passò dalle dimensioni del Sole a poche decine di chilometri di diametro.
L’energia gravitazionale dovuto al collasso, non più contrastato dalla fusione nucleare, sprigionò un calore immane, producendo fotoni che frantumarono i nuclei pesanti al centro della Stella, distruggendo gli elementi che erano stati costruiti con la fusione nucleare in 11 Milioni di anni.
L’energia gravitazionale formò una sfera di neutroni, mentre prima gli elementi più complessi erano stati generati producendo calore.
La sfera di neutroni, equivalente ad un immenso nucleo atomico con diametro forse di 200 Km, ma con una massa circa 1,5 volte quella del Sole.
La catastrofe
Il livello di compressione di questa sfera era tale da renderla molto instabile e generò prima un’onda d’urto come rimbalzo dalla contrazione ed un ulteriore rapido collasso del nucleo.
Tutti gli strati esterni, pari a circa 15 masse solari, precipitarono all’interno ad una velocità di un quarto di quella della luce (c.a. 75.000 Km/Sec).
Gli strati esterni, investiti dall’onda d’urto furono letteralmente “sparati” verso lo spazio esterno e la Stella squarciata dalla esplosione.
I neutrini e la luce visibile (la Supernova 1987A)
La contrazione della regione centrale della Stella generò un getto di Neutrini e circa 3 ore dopo luce visibile e si propagarono entrambi in tutte le direzioni.
I neutrini che contenevano una energia di 200 volte quella della luce visibile, sono arrivati anche sulla Terra dopo un viaggio di 160.000 anni ed una manciata di essi fu registrata contemporaneamente sia nel Giappone che negli USA: esattamente 11 in Giappone ed 8 negli Stati Uniti.
Queste registrazioni con le analisi sui dati, insieme a quelle effettuate sulle immagini fotografiche sono state di grande aiuto di confermare varie teorie sulla formazione della materia ed allo stesso tempo ha potuto smentire altre tesi che sostenevano che i neutrini hanno una massa tale da contribuire significativamente alla densità complessiva dell’Universo.
Chi li ha visti?
Si calcola che oltre 10 miliardi neutrini, provenienti dalla Supernova 1987A siano passati attraverso il corpo di un adulto sulla Terra.
Una parte di questi neutrini dovrebbe aver stimolato gli organi sensori della retina e quindi provocato un breve lampo di luce.
Sarà molto difficile, dopo oltre 20 anni, ma può darsi che qualcuno ricordi ancora quell’evento, magari perché collegato a qualche situazione particolare.
I fortunati che nel Febbraio del 1987 hanno visto il breve lampo, si mettano in contatto, sarà interessante discutere di quella rarissima e preziosa esperienza.
Il Ferro e la vita
Abbiamo visto che Sanduleak, diventata una Supernova e ora una Stella più piccola (Nana Bianca), in una fase delle sue mutazioni aveva creato vari metalli tra i quali il Ferro.
Durante l’esplosione è stata proiettata all’esterno una grande nube di gas, prevalentemente composta da Idrogeno e una grande quantità di materiali prodotti in precedenza, tra i quali i metalli ed il Ferro.
Da questa nube potrebbe nascere una nuova Stella in un punto e con caratteristiche diverse da Sanduleak.
Questa nuova Stella sarebbe classificata come Stella di Popolazione I e potrebbe formare attorno a se una serie di pianeti (3).
Le ipotesi attuali più accettate sulla formazione del nostro Sole dicono che è una Stella che è stata generata dai residui dell’esplosione di una Supernova.
Solo il processo di evoluzione di una supernova e la sua successiva esplosione può produrre gli elementi come il Ferro presente sulla Terra ed indispensabile alla nostra vita.
(Ferro e Nickel di origine extraterrestre)
Conclusioni
Dopo questa storia, se saremo così fortunati da poter vedere direttamente una supernova, forse la guarderemo con maggiore attenzione, perché stiamo osservando come può nascere una vita come la nostra.