Una stella gigante rossa e una nana bianca orbitano l’una intorno all’altra in questa animazione di una nova simile a T Coronae Borealis. La gigante rossa è una grande sfera con sfumature di rosso, arancione e bianco, con il lato rivolto verso la nana bianca dalle tonalità più chiare. La nana bianca è nascosta da un bagliore luminoso di bianco e giallo, che rappresenta un disco di accrescimento attorno alla stella. Un flusso di materiale, rappresentato da una nube diffusa di colore rosso, scorre dalla gigante rossa alla nana bianca. Quando la gigante rossa si sposta dietro la nana bianca, l’esplosione di una nova sulla nana bianca si accende, creando una palla di materiale espulso dalla nova, rappresentata in arancione chiaro. Dopo che la nebbia di materiale si è dissolta, rimane una piccola macchia bianca, che indica che la nana bianca è sopravvissuta all’esplosione.
Quest’estate, in tutto il mondo, gli astronomi professionisti e amatoriali si concentreranno su una piccola costellazione nel profondo del cielo notturno. Ma non sono le sette stelle della Corona Boreale, la “Corona del Nord”, ad aver suscitato tanto fascino.
Si tratta di una macchia scura tra di esse, dove sta per verificarsi un imminente evento di nova, così luminoso da essere visibile sulla Terra a occhio nudo.
“È un evento che capita una volta nella vita e che creerà molti nuovi astronomi, offrendo ai giovani un evento cosmico che potranno osservare da soli, porre le loro domande e raccogliere i loro dati”, ha dichiarato la dottoressa Rebekah Hounsell, assistente ricercatrice specializzata in eventi nova presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. “Alimenterà la prossima generazione di scienziati”.
T Coronae Borealis, soprannominata “Stella di Fuoco” e nota agli astronomi semplicemente come “T CrB”, è un sistema binario annidato nella Corona Nord a circa 3.000 anni luce dalla Terra. Il sistema è composto da una nana bianca – un residuo di dimensione terrestre di una stella morta con una massa paragonabile a quella del nostro Sole – e da un’antica gigante rossa che viene lentamente privata dell’idrogeno dall’implacabile attrazione gravitazionale della sua affamata vicina.
L’idrogeno della gigante rossa si accumula sulla superficie della nana bianca, causando un accumulo di pressione e calore. Alla fine, si innesca un’esplosione termonucleare abbastanza grande da spazzare via il materiale accumulato. Per T CrB, questo evento sembra ripetersi, in media, ogni 80 anni.
Non bisogna confondere una nova con una supernova, un’esplosione finale titanica che distrugge alcune stelle morenti, ha spiegato Hounsell. In una nova, la stella nana rimane intatta e il materiale accumulato viene spedito nello spazio in un lampo accecante. Il ciclo si ripete nel tempo, un processo che può durare decine o centinaia di migliaia di anni.
“Esistono alcune novae ricorrenti con cicli molto brevi, ma in genere non capita spesso di vedere un’esplosione ripetuta nell’arco della vita umana, e raramente una così vicina al nostro sistema”, ha detto Hounsell. “È incredibilmente emozionante avere questo posto in prima fila”.
Trovare T Coronae Borealis
Un’immagine concettuale di come trovare Ercole e la “Corona boreale” nel cielo notturno, creata con un software per planetari. Guardare in alto dopo il tramonto nei mesi estivi per trovare Ercole, poi dirigersi da Vega verso Arturo, dove si può individuare il motivo distinto della Corona Boreale.
Il primo avvistamento registrato della nova T CrB risale a più di 800 anni fa, nell’autunno del 1217, quando un uomo di nome Burchard, abate di Ursberg, in Germania, annotò di aver osservato “una debole stella che per un certo periodo brillò di grande luce”.
La nova T CrB è stata vista per l’ultima volta dalla Terra nel 1946. Il suo comportamento nell’ultimo decennio appare sorprendentemente simile a quello osservato in un arco di tempo simile che precedette l’eruzione del 1946. Se lo schema continua, secondo alcuni ricercatori, l’evento nova potrebbe verificarsi entro il settembre 2024.
Cosa devono cercare gli osservatori delle stelle? La Corona del Nord è una curva di stelle a forma di ferro di cavallo a ovest della costellazione di Ercole, ideale da individuare nelle notti limpide. Si può individuare localizzando le due stelle più luminose dell’emisfero settentrionale – Arturo e Vega – e tracciando una linea retta da una all’altra, che condurrà gli osservatori del cielo a Ercole e alla Corona Boreale.
L’esplosione sarà breve. Una volta esplosa, sarà visibile a occhio nudo per poco meno di una settimana, ma Hounsell è sicuro che sarà uno spettacolo da vedere.
Un approccio scientifico coordinato
Guardate la nova di V407 Cyg! In questa animazione, i raggi gamma (magenta) si formano quando le particelle accelerate nell’onda d’urto dell’esplosione si scontrano con il vento stellare della gigante rossa.
La dottoressa Elizabeth Hays, capo del Laboratorio di Fisica Astroparticellare della NASA Goddard, è d’accordo. Ha detto che parte del divertimento nel prepararsi a osservare l’evento è vedere l’entusiasmo degli astrofili, la cui passione per i fenomeni spaziali estremi ha contribuito a sostenere una lunga e reciprocamente gratificante collaborazione con la NASA.
“I cittadini scienziati e gli appassionati di spazio sono sempre alla ricerca di quei segnali forti e luminosi che identificano gli eventi nova e altri fenomeni”, ha detto Hays. “Utilizzando i social media e le e-mail, inviano avvisi istantanei e la bandiera si alza. Contiamo sull’interazione della comunità globale anche con T CrB”.
Hays è il project scientist del Fermi Gamma-ray Space Telescope della NASA, che dal 2008 effettua osservazioni di raggi gamma dall’orbita terrestre bassa. Fermi è pronto a osservare T CrB quando verrà rilevata l’eruzione della nova, insieme ad altre missioni spaziali tra cui il James Webb Space Telescope della NASA, il Neil Gehrels Swift Observatory, l’IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), il NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), il NICER (Neutron star Interior Composition Explorer) e l’INTEGRAL (Extreme Universe Surveyor) dell’Agenzia Spaziale Europea.
Parteciperanno anche numerosi radiotelescopi e imager ottici a terra, tra cui il Very Large Array del National Radio Astronomy Observatory in New Mexico. Collettivamente, i vari telescopi e strumenti acquisiranno dati in tutto lo spettro di luce visibile e non visibile.
“Osserveremo l’evento nova al suo picco e durante il suo declino, quando l’energia visibile dell’esplosione svanirà”, ha detto Hounsell. “Ma è altrettanto fondamentale ottenere dati durante la fase iniziale dell’eruzione, per cui i dati raccolti da questi avidi cittadini-scienziati che sono alla ricerca della nova contribuiranno in modo decisivo alle nostre scoperte”.
Per i ricercatori di astrofisica, ciò promette una rara opportunità di gettare nuova luce sulla struttura e sulla dinamica delle esplosioni stellari ricorrenti come questa.
“In genere, gli eventi di nova sono così deboli e lontani che è difficile identificare chiaramente dove si concentra l’energia eruttante”, ha detto Hays.
Questo sarà molto vicino, con molti occhi puntati addosso, studiando le varie lunghezze d’onda e, si spera, fornendoci i dati per iniziare a svelare la struttura e i processi specifici coinvolti”. Non vediamo l’ora di avere un quadro completo di ciò che sta accadendo“.
Alcuni di questi occhi saranno molto nuovi. Gli imager per i raggi gamma non esistevano l’ultima volta che T CrB è esplosa, nel 1946, e la capacità di polarizzazione di IXPE – che identifica l’organizzazione e l’allineamento delle onde elettromagnetiche per determinare la struttura e i processi interni dei fenomeni ad alta energia – è anch’essa uno strumento nuovo di zecca nell’astronomia a raggi X. La combinazione dei loro dati potrebbe offrire una visione senza precedenti dei cicli di vita dei sistemi binari e dei processi stellari calanti ma potenti che li alimentano.
C’è la possibilità che settembre si concluda senza l’atteso scoppio della nova T CrB?
Gli esperti concordano sul fatto che non ci sono garanzie, ma la speranza rimane.
“Le novae ricorrenti sono sempre imprevedibili ”, ha dichiarato il dottor Koji Mukai, ricercatore astrofisico presso la NASA Goddard. “Quando si pensa che non ci possa essere una ragione per cui seguono un certo schema, lo fanno – e non appena si inizia a fare affidamento sul fatto che ripetano lo stesso schema, se ne discostano completamente”.Vedremo come si comporterà T CrB“.
La Macchina del Tempo 