Pochi istanti prima della sua fine, la stella progenitrice della supernova Cassiopea A visse un vero e proprio tumulto interno. È quanto rivelano le nuove analisi condotte con il telescopio a raggi X Chandra della NASA, che hanno permesso agli astronomi di osservare indizi finora nascosti sulla fase terminale delle stelle massicce.
Oggi Cassiopea A (nota anche come Cas A) è uno degli oggetti celesti più studiati del cielo. I suoi resti, ancora in espansione, sono la testimonianza dell’esplosione avvenuta circa 340 anni fa. Ma il nuovo studio mostra che, poche ore prima della deflagrazione, il cuore della stella aveva già cominciato a ribollire: alcuni strati si sono frantumati e mescolati in maniera violenta, alterando l’ordine con cui gli elementi erano distribuiti.
Il team guidato da Toshiki Sato dell’Università Meiji in Giappone ha combinato i dati di Chandra con sofisticate simulazioni al computer. Le immagini del telescopio hanno messo in evidenza le tracce di elementi come silicio, zolfo, calcio e ferro, distribuiti in modo tutt’altro che uniforme.
Secondo i ricercatori, un massiccio strato di silicio si sarebbe spostato verso l’esterno, penetrando in una regione dominata dal neon, che a sua volta si sarebbe spinto verso l’interno. Un collasso improvviso delle barriere tra questi strati, insomma, che ha segnato il destino della stella.
Normalmente, nel corso della vita di una stella massiccia, la fusione nucleare crea una struttura “a cipolla”, con strati ordinati di elementi progressivamente più pesanti. Ma l’arrivo del ferro nel nucleo innesca il collasso, poiché questo elemento non produce più energia dalla fusione. Quando il nucleo supera circa 1,4 volte la massa del Sole, non riesce più a sostenersi e implode: da qui nasce la supernova.
La particolarità di Cas A è che, a differenza di altri eventi noti, non tutto si è mescolato in modo omogeneo. Alcuni frammenti ricchi di silicio e altri ricchi di neon sono rimasti distinti, un dettaglio che conferma le simulazioni teoriche secondo cui la turbolenza interna può essere irregolare e localizzata.
Le conseguenze di questo rimescolamento sono molteplici. Anzitutto, spiegano gli scienziati, potrebbe chiarire perché i resti della supernova appaiono asimmetrici e non sferici. Inoltre, questa dinamica violenta potrebbe aver dato la spinta al nucleo collassato, oggi una stella di neutroni, che si muove nello spazio a velocità insolitamente elevate.
Secondo il coautore Kai Matsunaga dell’Università di Kyoto, questi movimenti interni potrebbero addirittura aver favorito l’esplosione stessa, amplificando l’onda d’urto che ha disintegrato la stella. Una visione condivisa anche da Hiroyuki Uchida, sempre di Kyoto, che sottolinea come “le ultime ore di vita di una stella possano determinare il suo destino finale: diventare una supernova o spegnersi in silenzio”.
Il lavoro, pubblicato sull’Astrophysical Journal, migliora la comprensione dei meccanismi che regolano la morte delle stelle più grandi, ma apre anche nuove domande: quante altre esplosioni stellari hanno avuto simili ribellioni interne, e in che modo questi fenomeni influenzano la nascita di elementi chimici fondamentali per la vita?
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