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livello elementare
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ARGOMENTO: ASTRONOMIA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: DIDATTICA
parole chiave: Supernova
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Negli ultimi giorni del 2025, utilizzando il telescopio spaziale James Webb (JWST), astronomi di tutto il mondo hanno identificato una supernova, la morte esplosiva di una stella massiccia, ad una distanza mai osservata prima. L’esplosione, nota come SN in GRB 250314A, si è verificata quando l’universo aveva “solo” circa 730 milioni di anni, nell’era della Reionizzazione, intesa come il momento in cui l’enorme massa di idrogeno neutro, che permeava l’universo primordiale nei suoi primi milioni di anni di vita, incominciò a svanire permettendo alla luce di filtrare attraverso la “nebbia” iniziale consentendoci di osservare i corpi celesti. Fu in quel periodo in cui l’Universo incominciò a raffreddarsi, circa 379.000 anni dopo la grande espansione quando le prime stelle e galassie iniziavano ad emergere.
Le stelle massicce impiegano “pochi” milioni di anni per portare a termine la fusione dell’idrogeno prima in elio e poi, al termine della sequenza principale, in elementi più pesanti, esplodendo come spettacolari supernovae. Quando la massa di una stella è particolarmente grande si hanno più elementi da bruciare e si raggiungono “rapidamente” le condizioni necessarie affinché la sua fusione nucleare non venga limitata agli elementi chimici più leggeri, come accade nelle stelle di massa minore. Contrariamente a questa disponibilità, il processo si accelera Si potrebbe pensare che le stelle massicce mantengano la loro attività di fusione nucleare più a lungo ed il materiale si consuma rapidamente, ad un ritmo elevatissimo, molto più alto di quello delle stelle con massa inferiore che porta le stelle massicce una fine molto violenta.
La scoperta è stata riportata per la prima volta nell’articolo accademico “JWST reveals a supernova following a gamma-ray burst at z ≃ 7.3” (DOI: 10.1051/0004-6361/202556581 su Astronomy & Astrophysics, 704, dicembre 2025). Tutto è iniziato con la scoperta di un potente lampo di radiazione ad alta energia di lunga durata, tecnicamente chiamato Gamma Ray Burst (GRB) che fu scoperto il 14 marzo 2025 dal Variable Objects Monitor (SVOM), un osservatorio astronomico multibanda spaziale. Gli astronomi hanno quindi utilizzato il Very Large Telescope (ESO/VLT) dell’Osservatorio Europeo Australe per confermare che la posizione della sua sorgente.
Le osservazioni più incredibili si devono però alla Near Infrared Camera (NIRCAM) del John Webb Space Telescope che, osservando la regione, è riuscita ad isolare la luce fioca della supernova, nonostante avesse un’intensità molto più debole della sua galassia ospite.
Il coautore dello studio, il Dr. Antonio Martin Carrillo, astrofisico della Facoltà di Fisica dell’UCD, ha descritto l’importanza della scoperta: “L’osservazione chiave – la prova schiacciante che collega la morte di stelle massicce con i lampi gamma – … è la scoperta di una supernova che emerge nella stessa posizione del cielo.”.
L’immagine Webb mostra centinaia di galassie di tutte le forme e dimensioni sullo sfondo nero dello spazio. Verso il centro-sinistra si vede una grande galassia a spirale bianca, quasi di fronte. Alla sua destra si trova un grande riquadro, che ingrandisce un’area in alto a destra. All’interno del riquadro si nota un debole puntino rosso al centro, con l’etichetta GRB 250314A – Crediti: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Levan (IMAPP), Elaborazione immagini: A. Pagan (STScI); CC BY 4.0 Webb identifies earliest supernova to date, shows host galaxy (54972937722).jpg – Wikimedia Commons
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Fino ad oggi le supernovae scoperte erano relativamente vicine a noi ma questa è molto più antica, trovandosi in una regione vicinissima all’evento del Big Bang. In estrema sintesi, utilizzando modelli basati sulla popolazione di supernovae associate ai lampi gamma nel nostro universo locale, gli autori dello studio hanno creato un modello che è risultato confermato dalle misurazioni del John Webb Space Telescope. Le misurazioni mostrano che questa supernova corrisponde molto alla luminosità e alle caratteristiche spettrali di SN 1998bw, un evento di supernova avvenuto molto più vicino alla Terra. Questa somiglianza suggerisce che le stelle massicce, che producono esplosioni simili, generano fenomeni simili nel tempo. Qualora queste deduzioni fossero vere si metterebbe in discussione l’ipotesi che le stelle più antiche producessero esplosioni più luminose di quelle osservate oggi. L’Universo sta svelando tutti i suoi segreti, ponendoci sempre nuove domande e facendoci sognare. D’altronde “I sogni sono come le stelle, basta alzare gli occhi e sono sempre là.” Jim Morrison.
Materiali forniti da UCD Research & Innovation – in anteprima, a destra, la supernova GRB 250314A nella fase di esplosione e, a sinistra, tre mesi dopo, cosa il John Webb osservò. Webb confermò che l’evento della supernova si verificò quando l’universo aveva solo 730 milioni di anni. Nell’immagine di sinistra, si possono vedere i getti caratteristici di un lampo gamma perforare il materiale espulso dall’esplosione della supernova. A destra, la supernova luminosa brilla attraverso il gas che continua a fuoriuscire dall’esplosione. Sullo sfondo, la galassia ospite della supernova contiene numerose regioni luminose di formazione stellare – credit NASA – Fonte NASA, ESA, CSA, STScI, L. Hustak (STScI) Supernova GRB 250314A (artist’s concept) (weic2523c).jpg – Wikimedia Commons
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Journal Reference:
A. J. Levan, B. Schneider, E. Le Floc’h, G. Brammer, N. R. Tanvir, D. B. Malesani, A. Martin-Carrillo, A. Rossi, A. Saccardi, A. Sneppen, S. D. Vergani, J. An, J.-L. Atteia, F. E. Bauer, V. Buat, S. Campana, A. Chrimes, G. Corcoran, B. Cordier, L. Cotter, F. Daigne, V. D’Elia, M. De Pasquale, A. de Ugarte Postigo, R. A. J. Eyles-Ferris, H. Fausey, A. S. Fruchter, O. Godet, B. P. Gompertz, D. Götz, N. Habeeb, D. H. Hartmann, L. Izzo, P. Jakobsson, T. Laskar, A. Melandri, P. T. O’Brien, J. T. Palmerio, L. Piro, G. Pugliese, Y. L. Qiu, B. C. Rayson, R. Salvaterra, S. Schanne, A. L. Thakur, C. C. Thöne, D. Watson, J. Y. Wei, K. Wiersema, R. A. M. J. Wijers, L. P. Xin, D. Xu, S. N. Zhang, JWST reveals a supernova following a gamma-ray burst at z ≃ 7.3. Astronomy, 2025; 704: L8 DOI: 10.1051/0004-6361/202556581
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