Nuovo protocollo permetterebbe di osservare supernove poche ore dopo l’esplosione

Le supernove sono affascinanti, eppure quando le osserviamo…sono già esplose da tantissimi anni. ora però la situazione potrebbe cambiare.

Le supernove hanno qualcosa di teatrale. All’improvviso, in un angolo qualsiasi del cielo, una luce potentissima si accende dove prima non c’era nulla. È lo spettacolo finale di una stella che esplode, un lampo talmente intenso da oscurare per giorni intere galassie.

Negli ultimi anni, grazie a enormi indagini del cielo che scattano immagini continue e ad alta frequenza, gli scienziati riescono a scovarne di nuove quasi ogni giorno. Tuttavia, scoprirle in fretta non basta: serve un metodo rapido, quasi immediato, per catturare i primi istanti dopo l’esplosione, quando i dettagli del progenitore e del meccanismo dell’esplosione sono ancora “scritti” nella luce.

Un gruppo di ricerca guidato da Lluís Galbany, dell’Institute of Space Sciences (ICE-CSIC) di Barcellona, ha messo a punto un protocollo che promette di ottenere spettri nelle prime 24–48 ore dalla comparsa della supernova. Un tempo ridottissimo, che permette di sbirciare nella fase più fragile e informativa di questo fenomeno cosmico.

Il lavoro, pubblicato sul Journal of Cosmology and Astroparticle Physics e disponibile anche su arXiv (Galbany et al., 2025), racconta i risultati di uno studio pilota condotto con il Gran Telescopio Canarias (GTC). In totale, sono state osservate dieci supernove, metà di tipo termonucleare e metà di collasso del nucleo, con due casi eccezionali registrati entro 48 ore dall’esplosione.

Categorie di esplosioni stellari

Le supernove non sono tutte uguali. I ricercatori distinguono due grandi famiglie in base alla massa della stella originaria. Le termonucleari derivano da stelle con massa iniziale inferiore a otto volte quella del Sole. Questi astri diventano nane bianche, corpi ormai “spenti” che sopravvivono grazie a un equilibrio quantistico chiamato pressione di degenerazione elettronica. Se una nana bianca vive in coppia con un’altra stella, può sottrarle materia. L’aumento di massa porta la pressione interna a livelli insostenibili, fino a provocare l’esplosione.

Il secondo gruppo riguarda stelle molto più massicce, oltre le otto masse solari. Queste bruciano via via elementi sempre più pesanti, finché raggiungono il ferro, che non rilascia più energia con la fusione. A quel punto il nucleo collassa, la gravità prende il sopravvento e la stella implode. La contrazione repentina scatena la supernova, un evento che lascia spesso dietro di sé una stella di neutroni o addirittura un buco nero.

Il protocollo rapido e i primi risultati

Il vero salto di qualità dello studio è stato definire regole chiare per attivare osservazioni immediate. Il protocollo prevede due condizioni: che la sorgente luminosa non fosse presente nelle immagini della notte precedente e che si trovi all’interno di una galassia. Se entrambe sono soddisfatte, il team attiva lo strumento OSIRIS del Gran Telescopio Canarias per ottenere lo spettro. Questo rivela, ad esempio, se la stella possedeva idrogeno e quindi apparteneva alla categoria delle supernove a collasso del nucleo.

Lo studio ha dimostrato che il sistema funziona. Delle dieci supernove osservate, il 70% è stato analizzato entro sei giorni dall’esplosione stimata e due addirittura entro 48 ore. In parallelo, i ricercatori hanno incrociato i dati con le curve di luce fornite da survey come lo Zwicky Transient Facility (ZTF) e l’Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS). Questi grafici di luminosità nelle prime ore rivelano piccoli picchi secondari, possibili indizi di una stella compagna divorata dall’esplosione. Secondo gli autori, coordinare programmi spettroscopici rapidi con i grandi censimenti fotometrici futuri come la Legacy Survey of Space and Time (LSST) e la La Silla Southern Supernova Survey (LS4), permetterà di ottenere spettri entro un solo giorno.