Si ritiene ora che le supernove più potenti dell’universo siano alimentate dalla nascita di stelle di neutroni altamente magnetizzate e in rapida rotazione chiamate magnetar. Per anni gli astronomi si sono interrogati sulle supernovae superluminose: esplosioni che superano le supernove ordinarie di un fattore dieci o più e che persistono molto più a lungo. Una nuova ricerca pubblicata su Nature conferma che questi eventi straordinari sono guidati dall’immensa energia rilasciata da una magnetar neonata. Questa scoperta non solo risolve un mistero di vecchia data, ma segna anche la prima osservazione confermata della formazione di una magnetar in tempo reale.
Il mistero delle supernove superluminose
Le supernove superluminose hanno sconcertato gli scienziati sin dalla loro prima scoperta all’inizio degli anni 2000. La loro eccezionale luminosità e la loro durata estesa hanno messo in discussione i modelli esistenti sulla morte stellare. Quando una stella massiccia collassa, in genere esplode, lasciando dietro di sé una stella di neutroni o un buco nero. Le stelle di neutroni sono incredibilmente dense – un cucchiaino pesa miliardi di tonnellate – e possono essere luoghi di fisica estrema. Alcune stelle di neutroni ruotano rapidamente, emettendo fasci di radiazioni come pulsar. Le magnetar, tuttavia, sono le più estreme: pulsar appena nate con campi magnetici mille volte più forti delle tipiche stelle di neutroni.
La svolta: SN 2024afav e la precessione Lense-Thirring
La chiave per svelare questo mistero è arrivata con l’osservazione di SN 2024afav, una supernova superluminosa situata a circa un miliardo di anni luce dalla Terra. Gli astronomi hanno seguito la supernova per 200 giorni, notando uno schema peculiare: la sua luminosità diminuisce periodicamente, con gli intervalli tra i cali che si restringono nel tempo. Questo comportamento non si allineava con nessuna fonte di energia conosciuta tranne una: una magnetar in rapida rotazione.
L’immenso campo magnetico della magnetar si torce e si contorce mentre ruota a velocità prossima alla luce, pompando enormi radiazioni. Questa energia potenzia il gas circostante espulso, amplificando la luminosità della supernova e prolungandone la durata. Fondamentalmente, i cali di luminosità osservati sono stati spiegati da un fenomeno previsto dalla relatività generale di Einstein: la precessione di Lense-Thirring. L’estrema gravità della magnetar ha deformato lo spaziotempo, facendo oscillare il disco di materia circostante come una trottola. Dal punto di vista della Terra, questo disco traballante bloccava periodicamente la nostra visione della magnetar, creando lo schema tremolante osservato.
Perché è importante
Questa scoperta è significativa per diversi motivi. Innanzitutto, fornisce prove conclusive dell’esistenza del motore alimentato dalla magnetar dietro le supernove superluminose. In secondo luogo, conferma una previsione teorica di lunga data. In terzo luogo, offre un’opportunità unica per testare la relatività generale in condizioni gravitazionali estreme. L’ambiente attorno a una magnetar è così intenso che anche le più sottili previsioni della teoria diventano effetti misurabili. Come osserva Adam Ingram, astrofisico dell’Università di Newcastle, “Tutto ciò che riguarda il sistema è estremo… il campo gravitazionale è abbastanza forte da consentire alle previsioni più esotiche della relatività generale di avere effetti di grandi dimensioni”.
La conferma che le magnetar sono la forza trainante di questi eventi apre nuove strade per la ricerca sull’evoluzione stellare, sulla fisica estrema e sulle leggi fondamentali che governano l’universo. La scoperta segna un importante passo avanti nella comprensione dei fenomeni più violenti ed energetici nel cosmo.
