Archivi del giorno: 3 febbraio 2011

A grande richiesta (veramente no, ma vabbeh): Astronomica – Betelgeuse e il 2012

Rispolvero la vecchia Astronomica dopo tanto tempo che non lo facevo. È che mi hanno fatto una domanda su Facebook, è ho pensato di divertirmi un po’. La domanda riguardare questo articolo, che mi è stato segnalato. In verità me ne aveva già parlato Giuliano, la cosa mi aveva incuriosita, e allora ho pensato di parlarne.
Allora, sgombriamo subito il campo: non c’è nulla di cui preoccuparsi. L’articolo per altro mischia cose abbastanza vere che castronerie di vario genere, il che complica le cose. Vediamo allora di separare le une dalle altre.
Chi è Betelgeuse
È una gigante rossa, ossia una stella nelle fasi finali della sua vita. Anzi, per la precisione una supergigante rossa. Breve ripasso di evoluzione stellare: una stella è sostanzialmente una palla di idrogeno. Non che ci sia solo quello, ovviamente ci sono anche altri elementi, ma l’idrogeno è preponderante. Una stella non è solo una palla d’idrogeno: è anche una gigantesca fucina. Le condizioni di estrema densità, e dunque di elevata temperatura, in cui si trova la materia fa sì che gli atomi di idrogeno si fondano insieme per formare elio. Una stella fa questo per la maggior parte della sua vita: trasformare idrogeno in elio. Solo che, come per le macchine, ad un certo punto la benzina finisce, ossia l’idrogeno da trasformare in elio termina. A questo punto partono altre reazioni; prima che l’idrogeno finisca, la reazione di combustione di idrogeno si sposta dal nucleo della stella ad un sottile guscio attorno ad esso, poi si passa al bruciamento dell’elio in carbonio, e poi via così. Man mano che il carburante si esaurisce, pian piano i prodotti della combustione precedente diventano carburante per la produzione di elementi più pesanti. Il gioco si arresta al ferro; l’energia necessaria per bruciare il ferro non può essere prodotte in una stella “normale”. Insomma, una supergigante è una stella che sta bruciando elementi più pesanti dell’idrogeno.
Dov’è Betelgeuse?
Nella costellazione di Orione, non nella nebulosa. O meglio, Betelgeuse si trova all’interno di un’ampia nube, per lo più non visibile nell’ottico, di cui la nebulosa di Orione propriamente detta – questa, per capirci – è solo una parte. Per inciso, la nebulosa di Orione è una zona di formazione stellare, ossia dove nascono le stelle. Perché si è ingenerato l’equivoco? Perché sia Betelgeuse che la nebulosa si trovano nella stessa costellazione, quella appunto di Orione. Cos’è una costellazione? È un gruppo di stelle che in cielo appaiono vicine. Gli antichi si divertivano a raggruppare le stelle in modo che formassero figure. Le stelle di una costellazione, però, non sono fisicamente vicine. Ci appaiono tali perché il cielo notturno ci sembra una specie di foglio, sul quale sono disegnati puntini luminosi. Non riusciamo ad apprezzarne la profondità, perché non abbiamo punti di riferimento per riuscire a stabilire così, a occhio, quali oggetti siano lontani e quali vicini. Ci sembra tutto piatto. In verità la nebulosa di Orione dista da noi 1270 anni luce, Betelgeuse sui 600 anni luce. Nel cielo, però, ci appaiono vicine.
Ma Betelgeuse sta per diventare una supernova?
Sì e no. Data la sua massa, è una stella che terminerà la sua vita come supernova. Ma cos’è una supernova? Dunque, una stella “normale” si regge su un delicato equilibrio: da una parte, la gravità tenderebbe a farla collassare, cioè a concentrare tutta la materia verso il centro, dall’altra l’energia prodotta dalle reazioni termonucleari tendono a farla espandere. Le due forze si equilibrano, e la stella rimane della sua bella forma più o meno tonda che tutti conosciamo. Però abbiamo visto che le reazioni possono procedere solo fino ad un certo punto. Nelle stelle più piccole, con poca massa, si arrestano a volte addirittura quando finisce l’idrogeno da bruciare. In quel caso, la stella non esplode, ma diventa una nana bianca. Nelle stelle più grandi, come abbiamo visto, si può arrivare al massimo alla produzione del ferro. A quel punto, le reazioni si fermano, la massa è tanta, e dunque la gravità molto forte. Accade allora che questa forza, non più contrastata da altro, fa collassare la stella. Il nucleo “crolla” su se stesso, si comprime in modo incredibile, e i suoi strati esterni “rimbalzano” verso la superficie della stella in una esplosione tremenda. Questa è appunto un’esplosione di supernova. Si tratta di uno dei fenomeni più violenti che si possano osservare nell’universo, che a volte rendono la stella più brillante della galassia stessa in cui si trova. Questo destino, comunque, riguarda solo stelle di grande massa. Il sole, per dire, non finirà così, ma diventerà una nana bianca. Betelgeuse, invece, esploderà come supernova.
Ma allora è vero, moriremo tutti!
No. I modelli per spiegare le supernovae non permettono di predire con esattezza quando la stella esploderà. È che, contrariamente a quel che spesso si pensa, noi siamo ben lontani dall’aver capito tutto del funzionamento dell’universo e degli oggetti che lo popolano. Così come si sa più o meno cosa causa un terremoto, ma non lo si può predire, si sa che Betelgeuse prima o poi diventerà una supernova, ma non si sa esattamente quando. Per altro Betelgeuse, come tutte le giganti rosse, effettivamente perde massa, ma questo non significa che sta per esplodere. Piuttosto, Beltegeuse mostra una certa variabilità, ossia la sua luminosità cambia nel tempo e con una certa regolarità. Questo sembra essere tipico di una stella prossima alla fine della sua vita, almeno secondo alcuni modelli.
Ora, l’esplosione potrebbe avvenire tra qualche migliaio di anni, o tra qualche milione, o forse – ma questo sembra meno probabile – è già avvenuta. Ricordiamo che Betelgeuse dista 600 anni luce, ossia la luce che vediamo ora è partita da Betelgeuse 600 anni fa. Se Betelgeuse esplodesse, poniamo, ora, noi vedremmo la luce della sua esplosione solo tra 600 anni. Comunque, tornando a noi, non c’è alcuna ragione scientifica per dire che “è probabile” che Betelgeuse esploderà nel 2012. Anzi, è più probabile che non vedremo Betelgeuse esplodere per ancora qualche centinaio di anni.
Ok, ma i neutrini?
I neutrini sono in assoluto le particelle più citate quando si devono sparare castronerie. Erano al centro di 2012, guarda un po’, e forse per questo vengono tirate in ballo. Allora, i neutrini sono particelle che hanno interazioni debolissime con la materia. Mentre leggete, miliardi di neutrini vi stanno attraversando da capo a piede. Ve ne state accorgendo? Io sono sicura di no. Per cui, non c’è nulla da temere dai neutrini, che per altro men che meno sono in grado di “rifocillare” alcunché. In effetti i neutrini vengono prodotti durante le esplosioni di supernova, ma insieme a tanta altra roba, tra cui gli elementi più pesanti del ferro. La cosa più pericolosa che viene prodotta durante l’esplosione di una supernova possono essere, in alcuni casi, i raggi gamma, che hanno effetti devastanti sulla vita.
Ah, ma quindi moriremo tutti lo stesso!
Qui il discorso si fa, se possibile, ancora più complesso. C’è chi dice che l’esplosione potrebbe essere pericolosa per la vita, altri dicono di no. I modelli più recenti sembrano predire che non accadrà nulla. Infatti in questo tipo di esplosioni l’emissione di raggi gamma è “collimata”. È come avere una torcia; se non ti trovi lungo la direzione del raggio di luce, non vieni illuminato. Nel caso di Betelgeuse il raggio che ne deriverebbe non dovrebbe essere diretto verso la terra. Ok, qualche anno fa parlai di Betelgeuse in termini meno rassicuranti, ma la scienza si evolve, e nel frattempo altri studi hanno provato che le probabilità sono in nostra favore: Betelgeuse non sembra pericolosa.
Va bene, ma la storia dei due soli?
Sembra che effettivamente la sua luminosità permetterà di vederla anche di giorno, non però luminosa come un altro sole, non esageriamo.
Non è per altro la prima volta che succede. Accadde già nel 1054, quando astronomi arabi e cinesi registrarono l’apparizione di una stella così luminosa che era visibile di giorno a occhio nudo. Era luminosa più o meno come Venere. Proprio l’esplosione di quella supernova diede origine alla nebulosa del granchio, che oggi ci appare più o meno così

Insomma, in sintesi estrema: nel 2012 Betelgeuse non esploderà. In futuro probabilmente sì, ma a quanto pare ci godremo solo uno spettacolo insolito.

P.S.
Da oggi è disponibile sull’app store l’applicazione per iPad del libro delle Creature. Scaricate, scaricate, scaricate.

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