Recentemente la comunità astronomica ha vissuto momenti di grande eccitazione quando l'astronomo amatoriale giapponese Koichi Itagaki ha osservato per primo l'esplosione della supernova di tipo II SN2023ixf nella galassia Girandola M101, nella costellazione dell'Orsa Maggiore, a circa 20 milioni di anni luce da noi. Vediamo insieme i dettagli della scoperta, qualche curiosità sulle supernovae e sulla galassia M101 in cui è esplosa, e perché la notizia ha avuto così grande risonanza.
La scoperta dell'esplosione della supernova dalle immagini
La sera del 19 maggio 2023, durante una sessione fotografica al telescopio della galassia Girandola M101, l'astronomo giapponese Koichi Itagaki ha notato una stella molto brillante che sembrava sovrapporsi in proiezione ad M101. Dal confronto con foto scattate precedentemente alla galassia, si è reso subito conto che ciò che stava osservando era sì una stella, ma esplosa in supernova e localizzata su uno dei bracci di spirale di M101.
Come da prassi nei casi di scoperte di oggetti inusuali o non classificati, l'astronomo ha subito "allertato" le autorità del settore tramite il portale dedicato sul sito dell'Unione Astronomica Internazionale (IAU). Gli astronomi dell'IAU hanno poi il compito di verificare l'esistenza dell'oggetto, cosa prontamente fatta grazie all'utilizzo del Liverpool Telescope alla Canarie e della Zwicky Transient Facility, quest'ultimo col compito di monitorare il cielo alla ricerca di fenomeni celesti transienti, cioè di breve durata.
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La supernova SN2023ixf è localizzata in un braccio di spirale della galassia M101 nei pressi di una regione di intensa formazione stellare. Alla scrittura di questo articolo, 1 giugno 2023, la supernova ha un valore della magnitudine pari a 11, dove la magnitudine è una scala di misura usata dagli astronomi per indicare quanto brillante è un oggetto in cielo.
Dato che l'occhio umano, in condizioni di scarso inquinamento luminoso, può vedere stelle fino alla magnitudine 6, purtroppo la supernova non è osservabile a occhio nudo. Basta però un piccolo telescopio da 10 centimetri di diametro per poterla osservare e resterà ancora visibile attraverso telescopi amatoriali per almeno altri due mesi. Dato che la galassia si trova a 20 milioni di anni-luce dalla Terra, in realtà la supernova SN2023ixf è esplosa 20 milioni di anni fa in M101, ma la sua luce ha dovuto viaggiare per tutto questo tempo prima di arrivare a noi e farci rendere conto dell'accaduto.
Di che tipo è la supernova SN2023ixf?
Le supernovae rappresentano lo stadio finale della vita di stelle con masse superiori alle 8 masse solari. Dal momento che la vita di una stella dipende dalla sua massa, stelle superiori alle 8 masse solari hanno vita breve, dell'ordine delle decine di milioni di anni, poca cosa se confrontate alla lunghissima vita del nostro Sole, destinata a superare i 10 miliardi di anni. In queste stelle massicce la forza di gravità è in grado di innescare reazioni di fusione nucleare di elementi via via più pesanti, idrogeno, elio, carbonio, ossigeno e così via.
Raggiunta però la fase in cui il nucleo della stella inizia ad essere composto da elementi che si trovano nella tavola periodica in prossimità del ferro, la forza di gravità non è più in grado di innescare ulteriori fusioni nucleari, portando al collasso catastrofico e incontrollato della stella. Il risultato è una maestosa esplosione di supernova, un evento in grado di rilasciare in un solo colpo tanta energia quanto ne produce il Sole in tutta la sua vita. Questo tipo di supernova da collasso stellare, chiamate supernova di tipo II, è esattamente quella esplosa nella galassia M101. Dato che queste stelle di massa molto alta vivono una vita relativamente breve, non c'è da stupirsi che essa sia esplosa proprio vicino ad una regione di intensa formazione stellare, piena di stelle giovani e molto massicce.
Nonostante i telescopi che monitorano il cielo siano soliti trovare diverse supernovae alla settimana, l'eccezionalità dell'evento sta nel fatto che questa è la supernova più vicina dal 2014, quando si verificò una analoga esplosione nella galassia M82. Essendo così vicina, essa rappresenta una miniera di informazioni per gli astronomi che possono osservare in dettaglio, e per lunga durata, sia la decrescita della luminosità della supernova che la sua emissione in funzione della lunghezza d'onda, che fornisce preziose informazioni sulla composizione chimica del materiale espulso dalla supernova.
La galassia Girandola M101
La galassia Messier 101 (M101), nota anche come galassia Girandola, si trova in direzione della costellazione dell'Orsa Maggiore, a circa 20 milioni di anni-luce dalla Terra. Essa è una tipica galassia a spirale, cioè caratterizzata da bracci che si avvolgono a spirale logaritmica a partire dalla zona centrale della galassia, in gergo nota come "bulge", sovrapposti ad un disco galattico. I bracci sono sede di intensa formazione stellare ed è stato proprio in prossimità di queste zone di formazione stellare che la supernova SN2023ixf è esplosa. M101 ha una massa di circa 100-1000 miliardi di masse solari e in condizioni di cielo particolarmente esente da inquinamento luminoso essa può essere osservata anche solo con l'ausilio di un binocolo.
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