Supernovae: distinzione tra tipo I e II

Supernovae:  Distinzione tra quelle di tipo I e II.  I meccanismi fisici che portano ai due differenti tipi di esplosione

Supernovae: distinzione tra tipo I e II

Supernovae ed evoluzione stellare. Le teorie dell’evoluzione stellare ci hanno insegnato a classificare le stelle ed a capirne i comportamenti evolutivi. Per esempio quando guardiamo il cielo siamo abituati a pensare che le stelle siano stabili ed immutabili ma oggi, grazie alle osservazioni moderne, sappiamo che ogni stella è un astro simile al Sole (anche se magari differente per massa, colore e temperatura) e che la loro vita per quanto lunga ha un termine. Il ciclo vitale di una stella (che dipende dalla massa della stessa) può terminare discretamente nel caso delle stelle medio-piccole, le quali, dopo aver raggiunto lo stadio di gigante rossa, perdono l’inviluppo esterno e si trasformano in nane bianche, arrestando la fusione al livello del carbonio e dell’ossigeno, oppure concludersi in una spettacolare esplosione pirotecnica che può distruggere l’intero astro o lasciarsi alle spalle un residuo compatto come una stella di neutroni o un buco nero. Generalmente il secondo caso si verifica per stelle massicce (almeno una decina di volte il Sole). Tale fenomeno viene chiamato Supernova.

Supernovae di tipo secondo: Quì ci soffermeremo sul fenomeno Supernova che è l’atto esplosivo violento con cui alcuni tipi di stelle terminano la loro vita. Le Supernovae vengono distinte in due grandi classi a seconda della stella progenitrice. Le più comuni supernovae sono di tipo secondo e sono originate da stelle massicce almeno 10 volte il Sole, le quali dopo aver sintetizzato un proprio centro ferroso collassano su se stesse. Il collasso gravitazionale comprime gli strati esterni verso l’interno dando luogo a due effetti.

1). Gli strati esterni della stella, ancora ricchi di elementi leggeri, si riscaldano bruscamente fino ad innescare una reazione nucleare incontrollata che causa una violenta deflagrazione la quale è all’origine della luminosità delle supernovae ;

2). Il nucleo interno viene così compresso che gli elettroni ed i protonii degli atomi stellari si fondono in neutroni, rilasciando una grande quantità di neutrini come osservato durante la Supernova esplosa nel Febbraio’87 e catalogata con il nome di SN1987 A.

L’esplosione di una Supernova di tipo II lascia come residuo una stella di neutroni rotante ad alta velocità (pulsar). Se il nocciolo residuo supera di circa 3,2 volte la massa del Sole il collasso gravitazionale spezza la resistenza dei neutroni e si ha una contrazione senza fine che porta la stella allo stadio di buco nero.  Le esplosioni di tipo II si caratterizzano per la presenza delle righe dell’idrogeno nello spettro elettromagnetico e per una luminosità assoluta che può raggiungere le -16,5 magnitudo.

Supernovae: distinzione tra tipo I e II

Supernovae: distinzione tra tipo I e II. SN 1987 A una Supernova di tipo II. Fonte: spacetelescope.org

Supernova di tipo I: Anche questo tipo di esplosioni rappresentano l’atto ultimo della vita di una stella ma la stella progenitrice ha una massa dell’ordine di quella solare e si trova già nello stadio di nana bianca. Questo tipo di esplosioni si verificano sempre in sistemi binari (sistemi costituiti da due stelle) sufficientemente stretti di modo che le interazioni gravitazionali tra gli astri comportino il fenomeno dello scambio di massa.  Quando le due stelle sono molto vicine, l’entità del flusso di massa che da una stella passa all’altra, può diventare rilevante specie se una delle due è una gigante rossa e l’altra una nana bianca. Se la stella che è già pervenuta allo stadio di nana bianca presenta una massa prossima a quella di Chandrasekar (circa 1, 44 volte quella del Sole), che è quella massima critica affinchè una stella nana bianca resti stabile, può accadere che tale limite venga varcato. In tal caso il collasso gravitazionale, comprimendo la stella, la scalda rapidamente e poichè gli atomi in essa contenuti sono ancora idonei per dar luogo a fusioni nucleari, si verifica una riaccensione brusca della reazione che coinvolge l’intera stella, la quale esplode interamente lasciando come residuo una nube di gas senza alcun resto compatto con tutti gli elementi pesanti nel frattempo formatisi. Le Supernovae di tipo primo raggiungono luminosità assolute pari a -19 magnitudo.

Supernovae: distinzione tra tipo I e II

Supernovae: distinzione tra tipo I e II.  SN1994D, una Supernova di tipo promo che ha eguagliato la luminosità della galassia di appartenenza. Fonte: link2universe.net

Il fenomeno delle Supernovae, oltre che essere uno dei più affascinanti ed imponenti del’universo, è alla base della vita come la conosciamo. Infatti atomi come l’ossigeno, il carbonio e l’azoto, che sono i costituenti delle molecole organiche, si sono diffusi nell’universo grazie alle deflagrazioni di stelle supernovae che hanno concluso la loro vita disperdendo la loro massa nello spazio interstellare.


Articolo a cura di Emiliano Sassolini

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