Quando la luminosa stella Betelgeuse esploderà, sarà una visione straordinaria. L’esplosione stellare, nota come supernova, sarà più brillante di qualsiasi pianeta e quasi luminosa come la luna piena. Sarà visibile durante il giorno, e potresti persino leggere un libro alla sua luce a mezzanotte. Durerebbe alcuni mesi prima di svanire, come tutte le supernovae. Ma non sarà pericolosa. Perché ciò accada, dovrebbe trovarsi molto, molto più vicina; Betelgeuse è a circa 650 anni luce di distanza. Ci sono stelle che rappresentano una minaccia per noi? Per stimare quanto vicino dovrebbe essere una supernova per causare danni seri alla Terra, dobbiamo considerare le capacità distruttive di una supernova.
Innanzitutto, c’è l’onda d’urto dell’esplosione stessa. Fidati: se sei abbastanza vicino a una supernova da preoccuparti per l’onda d’urto, allora sei già abbastanza vicino alla stella pre-supernova da aver ricevuto una dose letale di radiazioni, e avresti veramente dovuto spostarti lontano da un bel pezzo. In secondo luogo, c’è la luce visibile. Anche se può essere impressionante e portare alla cecità, non sarà un fattore nel danneggiare il nostro pianeta.
Parlando di energia emessa, la stragrande maggioranza dell’energia emessa da una supernova si presenta sotto forma di neutrini, particelle fantasmi che interagiscono difficilmente con la materia. In effetti, ci sono trilioni di neutrini che attraversano il tuo corpo in questo momento, e scommetto che non te ne sei nemmeno accorto. Quindi anche se ti trovassi di fronte a un concentrato di neutrini da supernova, non te ne accorgeresti. Ma che dire di altre lunghezze d’onda di luce, come i raggi X e i raggi gamma? La buona notizia è che le supernovae tendono a non produrre enormi quantità di radiazioni ad alta energia. Ma la cattiva notizia è che, in un senso assoluto, si tratta comunque di una quantità enorme di radiazioni ad alta energia.
Ultime notizie dallo spazio, aggiornamenti sui lanci di razzi, eventi di osservazione del cielo e molto altro! E infine, ci sono i raggi cosmici, particelle accelerate a quasi la velocità della luce. Le supernovae sono in grado di generare enormi quantità di raggi cosmici, che possono causare danni seri.
Un’animazione mostra una supernova con collasso del nucleo che crea una stella di neutroni o un buco nero. (Crediti immagine: INAF/Maurice HPM van Putten et al., ApJL, 2024)
Raggio d’esplosione
Cosa rende così dannosi per la Terra questi raggi X, raggi gamma e raggi cosmici? Queste forme di radiazione hanno abbastanza energia da distruggere l’azoto e l’ossigeno molecolare. Questi elementi nell’atmosfera della Terra preferiscono restare a fluttuare come molecole. Ma una volta spezzati, si ricompongono in modi interessanti e affascinanti — ad esempio, producendo vari ossidi di azoto, incluso il protossido di azoto, noto anche come gas esilarante — il che porta a un assottigliamento dello strato di ozono.
Senza uno strato di ozono, la Terra è vulnerabile alla radiazione ultravioletta del sole. Questo non significa solo abbronzature più rapide, scottature più veloci e tassi più elevati di cancro della pelle. I microrganismi fotosintetici, come le alghe, diventano vulnerabili. In sostanza, si cuociono e muoiono. E poiché formano il livello base della catena alimentare, l’intero ecosistema collassa e si verifica una estinzione di massa.
Per le supernovae che tendono a verificarsi nella nostra galassia, una stella morente dovrebbe trovarsi a circa 25-30 anni luce dalla Terra per strappare almeno la metà dello strato di ozono, il che sarebbe sufficiente a innescare tutte le precitate conseguenze negative. Ecco alcune buone notizie per aiutarti a dormire sonni tranquilli: non ci sono candidati a supernova noti entro 30 anni luce dalla Terra. Il candidato più vicino, Spica, si trova a circa 250 anni luce di distanza, e non ci sono stelle che diventeranno candidati a supernova e che si avvicineranno a meno di 30 anni luce dalla Terra nella loro vita. Quindi siamo al sicuro in tal senso, almeno per ora.
Tuttavia, su scale di tempo più lunghe, le cose iniziano a diventare più interessanti, come tende a succedere con entità che pongono rischi esistenziali per interi biosistemi. Una curiosità è che il nostro sistema solare sta appena ora entrando nel braccio a spirale di Orione della Via Lattea, e i bracci a spirale sono noti per il loro elevato tasso di formazione stellare (da qui il motivo per cui tendono a risaltare nelle immagini). Ma tassi più elevati di formazione stellare significano tassi più elevati di morti stellari — il che significa una possibilità maggiore della media di avvicinarsi troppo nel corso dei 10 milioni di anni che ci vorranno per attraversare il braccio.
Se consideri tutti questi fattori, ottieni stime di un incontro potenzialmente letale con una supernova alcune volte ogni miliardo di anni. Infatti, alcuni astronomi pensano che una supernova vicina abbia causato un’estinzione di massa 360 milioni di anni fa, che ha ucciso il 75% di tutte le specie.
Una vista di una supernova lensata gravitazionalmente vista dal Telescopio Spaziale James Webb. (Crediti immagine: NASA, ESA, CSA, STScI, B. Frye (Università dell’Arizona), R. Windhorst (Università dello Stato dell’Arizona), S. Cohen (Università dello Stato dell’Arizona), J. D’Silva (Università del Western Australia, Perth), A. Koekemoer (Space Telescope Science Institute), J. Summers (Università dello Stato dell’Arizona).)
Non sottovalutarlo
Ma c’è una piccola avvertenza: questa analisi si applica solo a supernovae tipiche. Esiste anche un caso speciale in cui la stella morente è avvolta da uno spesso strato di polvere. Quando l’onda d’urto della supernova colpisce quella polvere, rilascia un’ondata di raggi X, seguita da una raffica di raggi cosmici secoli dopo. È un colpo mortale: i raggi X possono viaggiare per oltre 150 anni luce, indebolendo un’atmosfera planetaria, e poi, alcune centinaia di anni dopo, i raggi cosmici completano il lavoro.
E poi ci sono le supernovae di tipo Ia, che vengono innescate quando le nane bianche — i resti superdensi di stelle a bassa o media massa come il sole — accumulano materiale da un compagno orbitante. Ma le nane bianche sono generalmente piccole e poco luminose — quindi sono molto più difficili da rilevare, e la loro evoluzione finale verso una supernova è molto più casuale. Un giorno, sono semplicemente ferme, e il giorno dopo si trasformano in un inferno nucleare. Fortunatamente, il candidato più vicino è la nana bianca binaria IK Pegasi, che si trova a una distanza sicura di circa 150 anni luce.
Prima di sentirti troppo a tuo agio, tuttavia, dovresti conoscere i lampi gamma, che risultano dalle fusioni di stelle di neutroni e ipernove. Sono molto più pericolosi perché sono incredibilmente potenti e le loro energie esplosive sono concentrate in fasci ristretti che possono perforare oltre 10.000 anni luce attraverso una galassia. Poiché i lampi gamma sono molto più distanti delle supernovae, sono più difficili da prevedere e pianificare.
Dormi tranquillo!