Esplosioni di supernove in prossimità della Terra

L'evoluzione delle stelle con una massa di oltre dieci volte quella del Sole termina in una supernova. Questa esplosione porta alla formazione di tutti gli elementi pesanti a partire dal ferro

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Alcuni mesi fa la stella Betelgeuse è diventata improvvisamente meno luminosa e alcuni astronomi hanno pensato che, di lì a poco, la stella sarebbe esplosa in un evento di supernova, un evento che, in teoria, a causa delle poderose radiazioni, potrebbe causare problemi al nostro pianeta.
Betelgeuse è classificata come supergigante rossa, e fa parte di una categoria di stelle che hanno lasciato la sequenza principale e che si avvia verso una morte catastrofica, un’immane esplosione detta appunto “supernova” che avviene in tempi relativamente brevi.
La Sequenza Principale o “Main Sequence”, è una parte nel diagramma di Hertzsprung-Russel (HR), il quale mostra la relazione tra la luminosità delle stelle e la loro temperatura superficiale. Il diagramma HR è un diagramma evolutivo, e la Sequenza Principale, una sottile fascia che attraversa il diagramma dall’angolo in alto a sinistra a quello in basso a destra, è la zona dove le stelle si trovano per la maggior parte della loro vita, mentre consumano il loro carburante in condizioni di stabilità.
Appena nate, le stelle si posizionano lungo la Sequenza Principale in base alla loro massa: quelle di massa maggiore nella parte in alto a sinistra della fascia, poi via via scendendo lungo la fascia si incontrano stelle di massa (temperatura e luminosità) sempre minore, fino ad arrivare a quelle con la massa minima possibile per una stella, più “fredde“, piccole e di colore rosso.
Betelgeuse è la seconda stella più brillante della costellazione di Orione dopo Rigel e la decima del cielo notturno osservabile. Fra Settembre del 2019 e Gennaio 2020, gli astronomi hanno osservato che la luminosità di Betelgeuse si era ridotta del 36%, un fenomeno visibile anche a occhio nudo.
Gli scienziati dell’Eso hanno spiegato che mancano ancora alcune decine di migliaia di anni alla fine della gigante rossa, un tempo astronomicamente molto ravvicinato prima della sua catastrofica fine. La stella, secondo le ultime teorie, non sta per esplodere ma va incontro a ripetute perdite di massa che si accumula sotto forma di immense nubi di polvere intorno ad essa. Queste nubi assorbirebbero parte della luce di Betelgeuse rendendola periodicamente meno luminosa.
Ora Betelgeuse sembra essere tornata alla sua consueta luminosità, tuttavia esplosioni stellari simili, se avvenissero nelle immediate vicinanze del Sistema Solare potrebbero avere ripercussioni anche sul nostro pianeta e sull’ecosistema. I fisici dell’Università Tecnica di Monaco (TUM) hanno trovato le prove di una supernova esplosa nei pressi del sistema solare circa 2,5 milioni di anni fa.
L’evoluzione delle stelle con una massa di oltre dieci volte quella del Sole termina in una supernova. Questa esplosione porta alla formazione di tutti gli elementi pesanti a partire dal ferro. Un gruppo di studiosi guidato da fisici dell’Università Tecnica di Monaco analizzando strati di crosta terrestre vecchi di due milioni e mezzo di anni hanno confermato l’esistenza sia del ferro-60 che del manganese-53.
L’aumento delle concentrazioni di manganese-53 può essere preso come la pistola fumante, la prova definitiva che questa supernova è realmente avvenuta“, afferma il primo autore, il dottor Gunther Korschinek.
Un’esplosione simile, se troppo vicina alla terra potrebbe causare danni notevoli all’ecosistema, tuttavia, come hanno spiegato i ricercatori, questo evento era sufficientemente lontano da causare solo un lieve aumento dei raggi cosmici per alcune migliaia di anni. Ma come afferma il coautore Dr. Thomas Faestermann: “Tuttavia, questo può portare a una maggiore formazione di nuvole. Forse c’è un collegamento con l’epoca del Pleistocene, il periodo delle ere glaciali, che iniziò 2,6 milioni di anni fa”.
Tipicamente, il manganese si trova sulla Terra sotto forma di manganese-55, mentre il manganese-53 di solito deriva dalla polvere cosmica, come quella presente nella fascia degli asteroidi del nostro sistema solare. Questa polvere cade continuamente sulla Terra, ma solo raramente percepiamo granelli di polvere di dimensioni sufficienti che brillano come meteore. I sedimenti accumulatisi nel corso dei secoli hanno preservato gli elementi nella crosta terrestre. I ricercatori, grazie alla spettrometria di massa con acceleratore, hanno rilevato sia il ferro-60 che maggiori livelli di manganese-53 negli strati depositati circa due milioni e mezzo di anni fa.
La spettrometria di massa con acceleratore (Accelerator Mass Spectrometry o AMS ), si differenzia dalle altre forme di spettrometria di massa nell’accelerazione ad altissime energie cinetiche del campione prima della sua analisi. Il punto di forza di queste tecnica di spettrometria è la sua capacità di poter separare un isotopo raro da quelli molto più abbondanti nel campione.
Come afferma Korschinek: “Questa è un’analisi investigativa ultra-traccia. Stiamo parlando solo di pochi atomi presenti. Ma la spettrometria di massa con acceleratore è così sensibile che ci permette persino di calcolare dalle nostre misurazioni che la stella che è esplosa doveva avere da 11 a 25 volte la dimensione del sole”.
I ricercatori sono stati anche in grado di determinare l’emivita del manganese-53 da confronti con altri nuclidi e l’età dei campioni. Il risultato: 3,7 milioni di anni. Ad oggi, c’è stata una sola misurazione a tal fine in tutto il mondo.
Fonte: https://phys.org/news/2020-09-stellar-explosion-earth-proximity.html
Fonte: https://www.galileonet.it/betelgeuse-perche-stella-aveva-perso-luminosita/
Fonte: http://glossario.oa-cagliari.inaf.it/Sequenza_principale.html