Supernova
Cosa è una Supernova?
Le supernove sono stelle che raggiungono all'improvviso un'altissima luminosità, in conseguenza di un processo esplosivo su larga scala che si manifesta nel profondo interno di certi astri e porta alla disseminazione del materiale stellare nello spazio: l'esplosione di una supernova è indubbiamente uno dei più spettacolari e misteriosi eventi dell'universo.
Fino al 1930 circa le supernove non erano chiaramente distinte dalle comuni stelle novae. Infatti, in entrambi i casi si osservava la subitanea apparizione di una stella che poi diminuiva di splendore scomparendo in qualche mese o in qualche anno, o restando tutt'al più visibile come infima stella telescopica tra la moltitudine degli astri senza nome.
Si notò tuttavia che tra le stelle novae di tipo normale se ne trovavano alcune veramente peculiari per lo spettro e la luminosità al massimo. Mentre infatti una stella nova di solito non supera la magnitudine assoluta - 7 al massimo, tali stelle raggiungevano la magnitudine - 18, superando di 25.000 volte lo splendore d'una comune nova e di un miliardo di volte quello del Sole.
Fu così che nel 1933 W. Bande e F. Zwicky coniarono il nome di supernove per distinguere queste stelle eccezionali dalle novae ordinarie.
Le supernove sono assai meno frequenti delle novae normali. Esse però si possono scorgere a distanze molto più grandi, in ragione della loro elevatissima luminosità, fino a centinaia di megaparsec (per info: parsec).
Se quindi è piccola la probabilità di scoprire una supernova in una singola galassia, tale probabilità aumenta notevolmente quando, con un telescopio di grande campo e sufficiente potenza, si osservano insieme centinaia e centinaia di galassie.
Seguendo tale criterio, Zwicky nel 1936 iniziò un esame sistematico delle galassie con un potente telescopio posto su Mount Palomar (USA) e riuscì a scoprire, tra il 1936 e il 1941, ben 19 supernove. Nel 1956 la ricerca sistematica venne ripresa dallo stesso Zwicky e da M. Humason, sempre su Mount Palomar, e contemporaneamente anche negli osservatori di Berna e Asiago: così il numero delle supernove andò rapidamente aumentando e aumenta tuttora.
Frequenza e caratteristiche delle supernove
L'abbondante materiale disponibile ha consentito di compiere alcune indagini statistiche sulle supernove. Un primo punto interessa la loro frequenza, ossia il numero di supernove che appaiono in un certo periodo di tempo in una galassia.
La conclusione di Zwicky è che vi sia in media la frequenza di una supernova per galassia ogni 360 anni, ossia pressappoco tre supernove per galassia ogni 1000 anni. Si tratta ovviamente di un valore medio, che dà solo un grossolano ordine di grandezza.
Classificazione delle supernove
In base alle caratteristiche spettroscopiche, le supernove si possono dividere in due classi: il tipo I e il tipo II.
Le supernove di tipo I raggiungono al massimo la magnitudine assoluta - 18. Lo splendore decresce poi rapidamente e nei primi 50 giorni si ha un declino di 2,5 magnitudini. Segue una diminuzione lenta e costante di circa 0,01-0,02 magnitudini al giorno, finché dopo alcuni anni lo splendore si stabilizza.
Lo spettro delle supernove di tipo I è assolutamente eccezionale, diverso da quello di qualsiasi altro corpo celeste. In esso si scorgono larghe bande di emissione separate da altrettanto larghi assorbimenti di cui uno, tipico, si riscontra a 615 nm, nel rosso.
Queste righe o bande non corrispondono a nulla di noto e seguono un'evoluzione ben definita via via che la supernova diminuisce di splendore, spostandosi verso il rosso e variando di estensione e intensità.
L'evoluzione spettrale delle supernove di tipo I è così regolare da stella a stella che è possibile stabilire, in base a un semplice esame dello spettro, quanto tempo è trascorso dal momento del massimo, quando il massimo non sia stato direttamente osservato.
Le supernove di tipo II presentano uno spettro completamente diverso. In vicinanza del massimo, si nota un continuo senza righe né bande, esteso nell'ultravioletto. Poco dopo, però, compaiono larghe bande di emissione simili a quelle che si osservano negli spettri delle novae normali (idrogeno, elio, ossigeno, azoto) ma molto più allargate, indicando che i gas da cui esse hanno origine si espandono con velocità di circa 7000 km/s.
Le curve di luce sono diverse da quelle delle supernove di tipo I e mostrano varietà notevole di forme e discesa più rapida. Al massimo, la magnitudine assoluta è di poco inferiore a -18.
È interessante infine stabilire la frequenza delle supernove nei vari tipi di galassie. Quelle di tipo I si trovano con massima frequenza nelle galassie ellittiche e nelle spirali aperte e non sembrano manifestare preferenza per uno dei due tipi di popolazione stellare. Invece le supernove di tipo II non si osservano mai in galassie ellittiche.
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