Per la prima volta, gli scienziati hanno osservato direttamente la nascita di una magnetar – uno degli oggetti più intensamente magnetici dell’universo – nel cuore di una supernova eccezionalmente luminosa. Questa scoperta non è solo un’osservazione; conferma una previsione vecchia di decenni radicata nella teoria della relatività generale di Albert Einstein, rendendola la prima volta che questa teoria è stata essenziale per comprendere la meccanica di una supernova.
La natura estrema delle magnetar
Le magnetar sono essenzialmente stelle di neutroni ipercariche, i nuclei collassati di stelle massicce diventate supernova. Raggruppano la massa del nostro sole in una sfera di poche miglia di diametro, determinando una densità inimmaginabile. La loro rapida rotazione genera campi magnetici incredibilmente potenti, ma le magnetar portano questo fenomeno all’estremo; i loro campi sono abbastanza forti da distorcere la materia a livello atomico.
Queste non sono solo stranezze teoriche. Per oltre un decennio, gli astrofisici hanno teorizzato che la formazione di magnetar potrebbe spiegare le supernove superluminose, esplosioni che brillano almeno dieci volte più luminose delle tipiche morti stellari. L’idea è che l’intenso magnetismo della magnetar accelera le particelle cariche, aumentando la luminosità della supernova. Finora, però, le prove sono rimaste sfuggenti.
SN 2024afav: La pistola fumante
La svolta è arrivata con l’osservazione di SN 2024afav, una supernova superluminosa avvistata nel dicembre 2024 e monitorata da oltre due dozzine di telescopi in tutto il mondo. La curva di luce – il grafico della sua luminosità nel tempo – ha mostrato uno schema insolito: invece di una dissolvenza graduale dopo il picco, la supernova si è illuminata e si è attenuata ripetutamente almeno quattro volte. Questo comportamento è esattamente quello che ci si aspetterebbe se a guidare l’esplosione fosse una magnetar appena formata.
“Questa è la prova definitiva della formazione di una magnetar come risultato del collasso del nucleo di una supernova superluminosa”, ha affermato il coautore dello studio Alexei Filippenko dell’UC Berkeley. L’importanza non è solo la conferma, ma il fatto che questa è la prima volta che una nascita del genere viene osservata.
I ricercatori stimano che la neonata magnetar ruoti 238 volte al secondo e vanta un campo magnetico 300 trilioni di volte più forte di quello terrestre, proteggendoci dai dannosi brillamenti solari.
La relatività generale in azione: un disco traballante
La chiave per confermare il ruolo della magnetar risiede nelle oscillazioni osservate all’interno della curva di luce. Queste fluttuazioni suggeriscono la presenza di un disco di accrescimento: gas e polvere attirati verso la magnetar dalla sua estrema gravità. Fondamentalmente, la relatività generale di Einstein prevede che questo disco oscillerebbe a causa di un fenomeno chiamato precessione di Lense-Thirring. L’oscillazione fa sì che il disco blocchi e rifletta periodicamente la luce, facendo apparire il sistema come un “faro cosmico lampeggiante”.
Il team ha rilevato quattro oscillazioni, ciascuna più breve e meno intensa della precedente, corrispondente allo schema previsto dall’effetto Lense-Thirring. “Abbiamo testato diverse idee… ma solo la precessione di Lense-Thirring corrispondeva perfettamente ai tempi”, ha detto l’autore principale dello studio Joseph Farah. Questa è anche la prima volta che è necessaria la relatività generale per descrivere la meccanica di una supernova.
Cosa significa
I risultati non significano che tutte le supernove superluminose coinvolgono le magnetar; anche altri meccanismi, come i “bozzoli” di gas densi attorno alla stella che esplode, possono provocare una luminosità estrema. Ma questa scoperta fornisce un pezzo fondamentale del puzzle, confermando che le nascite di magnetar sono un fenomeno reale nell’universo.
Ulteriori ricerche si concentreranno sulla determinazione di quanto siano comuni le supernove guidate dalla magnetar e sul perfezionamento della nostra comprensione di questi potenti eventi. L’osservazione segna non solo un trionfo per l’astronomia osservativa, ma anche una straordinaria conferma delle teorie di Einstein in uno degli ambienti più estremi del cosmo.
