Il telescopio spaziale James Webb ha seguito la supernova di tipo Ia SN 2025rbs in tre momenti, dal picco di luminosità fino a 84 giorni dopo. La sequenza di osservazioni ha permesso agli astronomi di guardare progressivamente più in profondità nel materiale espulso dall’esplosione.
I dati mostrano una struttura a strati: il nichel stabile è concentrato nelle regioni centrali e più lente, il cobalto radioattivo occupa velocità intermedie, mentre l’argon si trova più all’esterno. Un risultato che conserva informazioni dirette sul modo in cui la nana bianca è stata distrutta.
Tre osservazioni dopo il massimo
SN 2025rbs si trova a circa 14,5 megaparsec dalla Terra, equivalenti a quasi 47 milioni di anni luce. È classificata come supernova di tipo Ia, una categoria di esplosioni che avviene quando una nana bianca, il residuo estremamente denso di una stella, viene annientata da una reazione nucleare incontrollata.
James Webb l’ha osservata 1, 23 e 84 giorni dopo il massimo della luminosità visibile. I ricercatori hanno affiancato queste rilevazioni a osservazioni da terra, ottenendo una copertura che va dalla luce visibile fino all’infrarosso medio, una porzione dello spettro che l’occhio umano non può percepire.
Il passare del tempo è fondamentale per questo tipo di studio. Subito dopo l’esplosione, il materiale scagliato nello spazio è ancora abbastanza denso da nascondere parte delle zone interne. Espandendosi, però, diventa via via più trasparente: gli astronomi possono quindi analizzare strati sempre più profondi dei resti della supernova.
Lo spettro nell’infrarosso medio
Al momento del massimo di luminosità, Webb ha raccolto uno spettro nell’infrarosso medio inedito per una supernova di tipo Ia osservata a questa fase. Uno spettro separa la luce in base alle diverse lunghezze d’onda e permette di riconoscere le firme degli elementi chimici, oltre a stimare la velocità del materiale che li contiene.
Dopo 23 giorni, nell’infrarosso medio dominavano già le emissioni prodotte da una materia diventata più trasparente. All’84° giorno, quella parte dello spettro era entrata nella cosiddetta fase nebulare, cioè una condizione in cui l’interno dell’esplosione risulta osservabile in modo più diretto.
La luce visibile e il vicino infrarosso raccontavano invece una situazione diversa: in quelle bande la transizione era ancora in corso. Il confronto sottolinea il vantaggio della copertura estesa di James Webb, capace di seguire l’evoluzione dell’evento su lunghezze d’onda differenti anziché limitarsi a una sola finestra osservativa.
Gli elementi disegnano una struttura a strati
Le misure indicano che il nichel stabile compare soprattutto alle velocità più basse, segnale della sua presenza vicino al centro dell’esplosione. Il cobalto radioattivo si distribuisce a velocità intermedie, mentre l’argon appartiene alle zone più esterne.
Questa organizzazione non è solo un elenco di elementi rilevati. La loro posizione relativa e la velocità del materiale forniscono una traccia della dinamica con cui la nana bianca è esplosa. È proprio il collegamento fra firme spettrali e condizioni fisiche dell’evento a rendere preziosa una sequenza temporale tanto ravvicinata.
Il magnesio resta un punto aperto
Non tutto, però, coincide con le simulazioni disponibili. I calcoli riescono a riprodurre in modo approssimativo una firma del magnesio nel vicino infrarosso, ma sottostimano nettamente alcune firme dello stesso elemento a lunghezze d’onda più elevate.
Le prossime simulazioni dovranno spiegare questa differenza. Chiarire l’origine del segnale del magnesio aiuterà a collegare con maggiore precisione gli spettri osservati alle condizioni fisiche che hanno caratterizzato l’esplosione.
Domande frequenti
Che cos’è una supernova di tipo Ia?
È l’esplosione distruttiva di una nana bianca innescata da una reazione nucleare incontrollata. SN 2025rbs appartiene a questa categoria.
Perché sono utili osservazioni a 1, 23 e 84 giorni?
Perché il materiale espulso si espande e diventa meno opaco. Con il tempo diventa possibile osservare regioni sempre più interne della supernova.
Che cosa ha mostrato James Webb?
I dati hanno rivelato una distribuzione a strati: nichel stabile nelle zone centrali più lente, cobalto radioattivo a velocità intermedie e argon più all’esterno.
Considerazioni finali
La parte più rilevante di queste osservazioni è la continuità: non una singola immagine spettacolare, ma tre istanti che mostrano come l’espansione renda accessibile l’interno della supernova. L’infrarosso medio si conferma particolarmente utile perché aveva già raggiunto la fase nebulare quando luce visibile e vicino infrarosso stavano ancora attraversando la transizione.
Il disaccordo sul magnesio è altrettanto importante del riconoscimento degli strati chimici. Un modello utile non deve limitarsi a riprodurre una parte dello spettro: dovrà spiegare anche quelle firme infrarosse che oggi risultano molto più intense di quanto previsto.