Cosa succederà quando Betelgeuse esploderà?

Ogni stella un giorno esaurirà il carburante nel suo nucleo, ponendo fine alla sua corsa come fonte naturale di fusione nucleare nell’Universo. Mentre stelle come il nostro Sole fonderanno l’idrogeno in elio e poi – gonfiandosi in una gigante rossa – l’elio in carbonio, ci sono altre stelle più massicce che possono raggiungere temperature abbastanza calde da fondere ulteriormente il carbonio in elementi ancora più pesanti. In queste condizioni intense, la stella si gonfierà in una supergigante rossa, destinata ad un’eventuale supernova dopo circa 100.000 anni. E la supergigante rossa più luminosa di tutto il nostro cielo notturno? Quella è Betelgeuse, che — come Jillian Scudder ha spiegato fantasticamente nel 2015 — potrebbe andare in supernova in qualsiasi momento.

In tutta onestà, alla sua distanza di 640 anni luce da noi, potrebbe essere andata in supernova in qualsiasi momento dal XIV secolo in poi, e ancora non lo sapremmo. Betelgeuse è una delle dieci stelle più luminose del cielo in luce visibile, ma solo il 13% della sua produzione di energia è rilevabile dagli occhi umani. Se potessimo vedere l’intero spettro elettromagnetico – compreso l’infrarosso – Betelgeuse, dal nostro punto di vista, eclisserebbe ogni altra stella dell’Universo tranne il nostro Sole.

È stata la prima stella ad essere risolta come più di una sorgente puntiforme. Con 900 volte le dimensioni del nostro Sole, inghiottirebbe Mercurio, Venere, la Terra, Marte e persino la fascia degli asteroidi se dovesse sostituire la nostra stella madre. È una stella pulsante, quindi il suo diametro cambia nel tempo.

Inoltre, perde costantemente massa, poiché le intense reazioni di fusione iniziano ad espellere gli strati più esterni, tenacemente trattenuti. Osservazioni radio dirette possono effettivamente rilevare questa materia soffiata e hanno scoperto che si estende oltre l’equivalente dell’orbita di Nettuno.

Ma quando studiamo il cielo notturno, stiamo studiando il passato. Sappiamo che Betelgeuse, con una massa incerta tra circa 12 e 20 volte quella del nostro Sole, non era destinata a vivere molto a lungo: forse solo intorno ai 10 milioni di anni. Più una stella è massiccia, più velocemente brucia il suo combustibile, e Betelgeuse sta bruciando in modo molto, molto luminoso: a circa 100.000 volte la luminosità del nostro Sole. Attualmente è nelle fasi finali della sua vita – come supergigante rossa – il che significa che quando il nucleo più interno inizia a fondere silicio e zolfo in ferro, nichel e cobalto, alla stella stessa resteranno solo pochi minuti.

In quei momenti finali, il nucleo sarà incredibilmente caldo, ma ferro, nichel e cobalto non potranno fondersi in qualcosa di più pesante. È energeticamente sfavorevole a farlo, e quindi nessuna nuova radiazione sarà prodotta nelle regioni più interne. Eppure la gravitazione è ancora in gioco, cercando di tirare il nucleo della stella su se stesso. Senza la fusione nucleare a sostenerlo, il nucleo non ha altre opzioni e comincia a implodere. La contrazione lo fa riscaldare, diventare più denso e raggiungere pressioni mai viste prima. E una volta superata una giunzione critica, succede: i nuclei atomici nel nucleo della stella iniziano una reazione di fusione in fuga tutti insieme.

Questo è ciò che crea una supernova di tipo II: il collasso del nucleo di una stella ultra-massiccia. Dopo un breve flash iniziale, Betelgeuse diventerà tremendamente luminosa per un periodo di settimane, raggiungendo una luminosità massima che, intrinsecamente, sarà miliardi di volte più luminosa del Sole. Rimarrà alla massima luminosità per mesi, poiché il cobalto radioattivo e i gas in espansione causano una continua emissione di luce brillante.

Supernovae si sono verificate nella nostra Via Lattea in passato: nel 1604, 1572, 1054 e 1006, tra le altre, e alcune di esse erano così luminose da essere visibili durante il giorno. Ma nessuna era così vicina come Betelgeuse.

A soli 600 anni luce di distanza, Betelgeuse sarà molto più vicina di qualsiasi supernova mai registrata dall’umanità. Fortunatamente è ancora abbastanza lontana da non costituire un pericolo per noi. Il campo magnetico del nostro pianeta devierà facilmente qualsiasi particella energetica che ci capiterà di incontrare, ed è abbastanza distante che la radiazione ad alta energia che ci raggiungerà sarà così a bassa densità che avrà un impatto minore della banana che hai mangiato a colazione. Ma oh, apparirà mai luminoso.

Non solo Betelgeuse sarà visibile durante il giorno, ma rivaleggerà con la Luna come secondo oggetto più luminoso del cielo. Alcuni modelli hanno “solo” Betelgeuse che diventa luminosa come una spessa luna crescente, mentre altri la vedranno rivaleggiare con l’intera luna piena. Sarà plausibilmente l’oggetto più luminoso nel cielo notturno per più di un anno, fino a quando finalmente svanirà in uno stato più fioco.

Purtroppo, la domanda chiave del “quando” non è quella a cui abbiamo una risposta; migliaia di altre stelle nella Via Lattea potrebbero andare in supernova prima di Betelgeuse. Finché non svilupperemo un telescopio per neutrini ultrapotente per misurare lo spettro energetico dei neutrini generati da una stella come Betelgeuse (e quindi quali elementi vengono fusi al suo interno), a centinaia di anni luce di distanza, non sapremo quanto sia vicina a diventare una supernova. Potrebbe essere già esplosa, con la luce del cataclisma già in viaggio verso di noi… o potrebbe rimanere non diversa da come appare oggi per altri cento mila anni.