Per la prima volta nella storia dell’astronomia, è stata osservata in diretta la nascita di una magnetar, una stella di neutroni dotata di un campo magnetico ultra-potente. Questa scoperta conferma che tali oggetti sono i motori energetici dietro le esplosioni stellari più brillanti dell’universo, le cosiddette supernove superluminose. I dati raccolti convalidano una teoria ipotizzata sedici anni fa e introducono un nuovo fenomeno fisico: il “chirp” luminoso causato dagli effetti della relatività generale.
Le supernove superluminose rappresentano un enigma per la scienza sin dai primi anni 2000. Queste esplosioni possono essere oltre dieci volte più brillanti delle supernove comuni e, stranamente, mantengono la loro luminosità per un periodo molto più lungo di quanto previsto dai modelli tradizionali basati sul collasso del nucleo ferroso di una stella massiccia.
Nel 2010, l’astrofisico Dan Kasen dell’Università della California, Berkeley, ipotizzò che la causa di questa luce persistente fosse una magnetar nascosta all’interno dei detriti. La teoria suggeriva che, quando una stella di massa enorme collassa, può trasformarsi in una stella di neutroni compatta (circa 16 chilometri di diametro) ma con un campo magnetico da 100 a 1.000 volte superiore a quello delle normali pulsar. Ruotando su se stessa oltre mille volte al secondo, questa “trottola cosmica” accelera le particelle cariche, che colpiscono i resti della supernova aumentandone drasticamente la brillantezza.
La prova definitiva è arrivata grazie all’analisi della supernova SN 2024afav, individuata nel dicembre 2024 a circa un miliardo di anni luce dalla Terra. Utilizzando la rete di telescopi del Las Cumbres Observatory (LCO), i ricercatori hanno monitorato l’oggetto per oltre 200 giorni.
A differenza delle supernove classiche, che svaniscono gradualmente dopo il picco, SN 2024afav ha mostrato un comportamento anomalo: la sua luminosità è scesa oscillando, creando quattro distinti “balzi” (bumps) che diventavano sempre più frequenti nel tempo. Joseph Farah, ricercatore presso la UC Santa Barbara, ha paragonato questa sequenza a un “chirp”, ovvero il verso di un uccellino che sale di frequenza. Questo segnale ha rivelato la presenza del potente motore interno che per anni era rimasto celato dietro strati di polvere e gas.
La spiegazione di questo fenomeno risiede nella Relatività Generale di Einstein. Secondo lo studio pubblicato sulla rivista Nature, parte del materiale espulso dall’esplosione è ricaduto verso la magnetar, formando un disco di accrescimento disallineato rispetto all’asse di rotazione della stella.
Poiché una massa rotante così densa trascina con sé lo spazio-tempo (effetto noto come precessione di Lense-Thirring), il disco di materia ha iniziato a oscillare come una trottola instabile. Questa oscillazione ha periodicamente riflettuto e bloccato la luce della magnetar, creando un effetto simile a quello di un faro cosmico stroboscopico. Man mano che il disco si avvicinava alla stella, l’oscillazione diventava più rapida, generando il caratteristico “chirp”.
Le misurazioni hanno permesso di stimare con precisione le caratteristiche di questa neonata magnetar: ruota su se stessa ogni 4,2 millisecondi e possiede un campo magnetico circa 300 trilioni di volte superiore a quello terrestre.
Sebbene non tutte le supernove superluminose siano necessariamente alimentate da magnetar (alcune potrebbero dipendere da buchi neri o collisioni con gas circostante), questa scoperta dimostra che il modello teorico è reale e osservabile. Con l’imminente attivazione dell’Osservatorio Vera C. Rubin, gli astronomi si aspettano di individuare decine di altri segnali simili, aprendo una finestra senza precedenti sulla comprensione degli eventi più violenti e spettacolari del nostro universo.
