Gli astronomi hanno osservato, per la prima volta, una stella massiccia collassare direttamente in un buco nero senza l’esplosione di una supernova, un risultato teorico precedentemente considerato relativamente comune ma raramente osservato. La scoperta, fatta nella Galassia di Andromeda (M31), sfida la comprensione convenzionale della morte stellare e suggerisce che molti di questi eventi potrebbero passare inosservati.
La scomparsa inaspettata
Nel 2014, il NEOWISE (Near-Earth Object Wide-Field Infrared Survey Explorer) della NASA ha rilevato una stella supergigante, ora designata M31-2014-DS1, che brillava nella luce infrarossa. Anni dopo, un team guidato da Kishalay De della Columbia University ha riesaminato i dati di archivio di NEOWISE e ha scoperto che la stella non era solo sbiadita, ma svanita. Nel corso di due anni, la luminosità nel medio infrarosso della stella è aumentata del 50%, poi si è rapidamente attenuata, fino a diventare non rilevabile alla luce ottica entro il 2023.
Questa non è solo una stella che sta tramontando; è una scomparsa confermata. Anche le osservazioni del telescopio spaziale Hubble nel 2022 non hanno mostrato nulla nella luce visibile, con solo una debole sorgente nel vicino infrarosso rilevata nella successiva spettroscopia dell’Osservatorio Keck. Lo sbiadimento è stato drammatico: una diminuzione di 100 volte della luminosità ottica tra il 2016 e il 2019.
Perché è importante: ripensare l’evoluzione stellare
Il modello standard prevede che stelle di queste dimensioni (circa 13 masse solari all’inizio, ridotte a 5 dai venti stellari) dovrebbero esplodere come supernovae. L’incapacità di farlo suggerisce che alcune stelle collassano direttamente nei buchi neri, e questo processo potrebbe essere più frequente di quanto si pensasse in precedenza. Questa scoperta implica che l’inventario delle morti stellari nell’universo è incompleto e che molti buchi neri si stanno formando silenziosamente, senza essere rilevati dalle indagini attuali.
Il meccanismo alla base di questo collasso dipende dai neutrini. Quando una stella massiccia esaurisce il suo combustibile, il suo nucleo collassa rilasciando neutrini. Queste particelle possono generare onde d’urto che innescano l’esplosione di una supernova o, se abbastanza deboli, consentono agli strati esterni della stella di cadere verso l’interno, formando un buco nero senza il lampo luminoso di una supernova.
Un secondo candidato: N6946-BH1
Questo non è un caso isolato. Un candidato simile, N6946-BH1 nella galassia NGC 6946 (a 25 milioni di anni luce di distanza), è stato osservato nel 2010. Tuttavia, a causa della sua maggiore distanza, i dati per N6946-BH1 sono meno precisi. L’osservazione di Andromeda fornisce prove più forti e convalida l’esistenza di queste “supernove fallite”.
La ricerca continua: prospettive future
Trovare questi buchi neri a collasso diretto è impegnativo. Le supernovae sono facili da individuare; eclissano intere galassie per settimane. I collassi diretti, tuttavia, sono sottili e richiedono un’attenta analisi dei dati d’archivio. La scoperta di M31-2014-DS1 evidenzia quante informazioni nascoste si trovano negli archivi astronomici esistenti.
Il prossimo Osservatorio Vera Rubin, con la sua decennale Legacy Survey of Space and Time, ha il potenziale per scoprire molti altri di questi eventi. Fino ad allora, gli astronomi continueranno a vagliare i dati esistenti, sperando di trovare altre stelle che sono scivolate silenziosamente nell’oblio.
“È uno shock sapere che una stella massiccia è praticamente scomparsa (ed è morta) senza un’esplosione e nessuno se ne è accorto per più di cinque anni”, afferma l’autore principale Kishalay De. “Ciò ha un impatto reale sulla nostra comprensione dell’inventario delle massicce morti stellari nell’universo”.
