La supernova, nonostante il nome faccia pensare a una nuova stella, è in realtà una stella che ha milioni o centinaia di milioni di anni, ormai giunta al termine della propria vita e che esplode creando uno spettacolo straordinario di luce.
Non tutte le stelle però esplodono come supernove. Facciamo un passo indietro. Le stelle nascono da grandissime nubi di polvere e gas che contengono elio e idrogeno: le nebulose. Col tempo le nebulose, per effetto della forza di gravità, collassano diventando sfere caldissime che danno origine alle protostelle (proto- in greco significa anche primo in ordine di tempo). Quando il calore aumenta così tanto da far innescare una fusione nucleare con la trasformazione dell’idrogeno in elio, ecco che nascono le vere e proprie stelle: sfere di gas incandescenti tenute insieme dalla forza di gravità.
Tra queste stelle, però, solo le più massicce, ovvero quelle dal nucleo con massa 8-10 volte superiore a quella del Sole, si trasformano in supergiganti rosse e sono queste ultime che poi muoiono esplodendo e trasformandosi in supernove.
Ma quando e perché accade tutto questo? Parto dal concetto di equilibrio appena studiato a scuola: un corpo è in equilibrio quando le forze che agiscono su di esso sono di uguale intensità ma di verso opposto e per questo si annullano. Trasformiamo la definizione in esempio concreto per capire meglio. Durante la vita regolare della stella, la gravità (prima forza) spinge la materia verso l’interno mentre la pressione (seconda forza) dovuta al calore della fusione nucleare la spinge verso l’esterno: dunque regna l’equilibrio.
A un certo punto però l’equilibrio si perde: la stella massiccia, quando ha fuso tutto l’idrogeno del nucleo, comincia a produrre energia facendo fondere insieme atomi di elio. Alla fine il nucleo esaurisce anche l’elio, ma non si arrende! Le reazioni di fusione continuano, formando elementi sempre più pesanti fino a formare atomi di ferro. È qui però che la fine inizia, per usare un gioco di parole. Quando il nucleo diventa tutto di ferro il processo di fusione non riesce più a produrre energia sufficiente per contrastare l’attrazione gravitazionale verso l’interno e così la stella collassa e poi esplode come supernova.
Pensate, le supernove sono fra gli eventi più energetici osservati nell’Universo: esse brillano come miliardi di stelle messe insieme e sono miliardi di volte più luminose del Sole. Mentre la stella esplode, poi, il suo nucleo continua a collassare e a seconda della massa il nucleo rimanente diventa una stella di neutroni o un buco nero (se la sua massa è rispettivamente inferiore o superiore a 3 volte quella del Sole).
Le supernove, infine, sono importanti perché spargono materiale stellare in tutta la galassia: questo materiale viene riciclato (anche nello spazio si è attenti al riciclo!) e si raccoglie formando nuove stelle e pianeti. Ma non finisce qui! Quasi tutto ciò che è presente sulla Terra (compreso noi, grandi e piccoli) è costituito da elementi (come ossigeno, carbonio e ferro) che provengono proprio da questa polvere di stelle. E questo è ciò che mi piace di più di queste stelle e come cantavano i nostri genitori Noi siamo figli delle stelle: stelle sì, ma esplosive!
Le fonti che ho utilizzato per scrivere quest’articolo sono:
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- E. Pezzulli, M.C. Orofino, R. Schneider, R. Valiante, S. Gallerani, T. Sbarrato, S. Vecchini, A. Beniero Apri gli occhi al cielo. Mondadori (2019).
- La grande enciclopedia dell’Universo, Gribaudo (2021).
- David Aguilar, Enciclopedia dello spazio, Viaggio nel sistema solare e oltre, National Geographic kids, White star (2020).
- Le supernove
- La morte delle stelle
Per chi volesse approfondire, consiglio il video di Amedeo Balbi sulla supergigante e superaffascinante Betelgeuse.
Contributo per le Briciole Spaziali, rubrica vietata ai maggiori di 14 anni a cura di Anna Wolter, Adamantia Paizis, Mariachiara Falco, Maria Teresa Fulco e Martina Cardillo. L’iniziativa di questa rubrica nasce nell’ambito del Gruppo Storie dell’INAF.
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