La costellazione di Orione con, visibile, Betelgeuse. Foto: Nasa

Non c’è niente di più rassicurante nella vita del fatto che il Sole sorgerà di nuovo e che le stelle saranno lì a scintillare nelle notti serene, racchiuse nelle loro costellazioni. Oggi sappiamo che le eclissi e il passaggio di brillanti comete non sono minacce divine, e guardiamo con curiosità a ciò che terrorizzava i popoli antichi. E per affermare che non succede nulla, si dice a volte “le stelle stanno a guardare”, come nel romanzo di Cronin, rappresentandole impassibili e indifferenti alle vicende degli esseri umani. Ovunque si vada su nostro pianeta, qualunque sia la nazionalità, l’etnia o la religione di chi guarda, le costellazioni equatoriali sono uguali per tutti. Che dire allora di una stella che si spegne, o di una che improvvisamente diventa più luminosa della Luna piena e si vede attraverso le nuvole? Guardare il cielo e vederlo cambiato d’improvviso deve essere una sensazione sgradevole per chi lo conosce, e sorprendente per chi non ha il tempo di occuparsene.

Da pochi mesi la luce di Betelgeuse, la stella più brillante della costellazione di Orione, si è affievolita del 50% circa. Una volta la sua luce rossastra splendeva più delle altre stelle; nel gennaio 2020 invece essa è diventata luminosa quanto Bellatrix, la stella brillante più vicina. 

Cosa sta succedendo? Betelgeuse è una stella Supergigante rossa, già evoluta da una stella azzurra, 20 volte più massiccia del Sole, nata circa 8-8,5 milioni di anni fa. Dista da noi circa 600 anni luce. In base a una ricerca pubblicata sull’Astrophysical Journal nel 2016, il destino di Betelgeuse è di esplodere in un momento imprecisato da qui a 100 mila anni nel futuro. Per questa ragione ogni evento insolito che riguarda questa stella è seguito con interesse dagli astronomi che si occupano di evoluzione stellare. 

Nella sua evoluzione Betelgeuse non è una stella speciale; tutte le stelle, incluso il Sole, nascono dal collasso di enormi nubi di idrogeno e contraendosi si riscaldano fino ad emettere luce. Il loro splendore si esaurirebbe in meno di un miliardo d’anni se nella loro parte più interna, il core, non si raggiungesse una temperatura superiore a 10 milioni di gradi, in grado di innescare la fusione nucleare, che trasforma l’idrogeno in elio e mantiene costante la temperatura. Le stelle, come giganteschi motori ad idrogeno, più sono grandi e più velocemente esauriscono il carburante del core, iniziando a bruciare anche in uno strato intermedio. Ogni stella a questo punto si espande e si raffredda nei suoi strati esterni, diventando gigantesca e rossa, qualunque fosse il suo colore originario. Betelgeuse è oggi una Supergigante rossa 800 volte più grande del Sole. La fine della fusione nucleare dell’idrogeno nel nostro Sole, nato circa 5 miliardi di anni fa, avverrà tra 5 miliardi di anni, mentre in una stella da 20 masse solari come lo era Betelgeuse essa è già finita. 

In una stella così massiccia, l’elio prodotto nel core viene bruciato nel giro di 600 mila anni producendo carbonio, che diventerà Neon, Ossigeno, Silicio e poi Ferro in meno di un anno. A quel punto la fusione si spegnerà e gli strati sovrastanti collasseranno rapidamente verso il core, così denso e impenetrabile da farli rimbalzare verso l’esterno a 54 milioni di km/h. La stella esploderà diventando una Supernova e la sua luce supererà di miliardi di volte quella del Sole.

Non sappiamo a che punto siano i bruciamenti nel core di Betelgeuse. In base ai modelli, dovrebbe essere nella fase di bruciamento dell’elio ed esplodere tra meno di 100 mila anni. Tuttavia nessuno ha mai osservato le proprietà di una supernova poco prima dell’esplosione. La stella potrebbe contrarsi, ridiventando azzurra e poi esplodere, oppure esplodere direttamente come una gigante rossa. Al posto del core, resterà una stella fatta solo di neutroni, cento bilioni di volte più densa delle rocce.  

Durante l’esplosione avverranno numerosi fenomeni che possono interessare anche la Terra. Prima ancora che il materiale dell’esplosione si diffonda nello spazio e che la supernova diventi visibile ad occhio nudo, una quantità di raggi gamma, X e UV raggiungeranno la Terra, ionizzando l’alta atmosfera, disturbando le telecomunicazioni coi satelliti artificiali, creando di notte delle intense aurore polari. I raggi gamma scinderanno le molecole di ossigeno e azoto creando ossido di azoto a spese dello strato di ozono che ci protegge dai raggi UV del Sole. Le radiazioni saranno particolarmente dannose per il fitoplancton e gli organismi delle barriere coralline verso la superficie del mare. Alla distanza di Betelgeuse gli effetti saranno limitati ma non trascurabili. La dose di radiazioni letale per un essere umano non verrà raggiunta. Tuttavia più di 1 ora di esposizione all’aperto potrebbe avere lievi effetti sull’organismo, in base allo stato dell’atmosfera in quel momento, se sereno o nuvoloso. Una certa dose di raggi X potrà essere emessa per lungo tempo anche dopo l’esplosione, dal residuo della supernova. 

Foto: ESO, L. Calcada

I rivelatori di onde gravitazionali registreranno il passaggio della perturbazione dello spazio-tempo creata dalla veloce contrazione della stella e, circa 41 secondi dopo, una pioggia di neutrini ci raggiungerà, passando indisturbata attraverso l’atmosfera e la superficie del nostro pianeta. 

Subito dopo il passaggio di queste particelle, la luce della stella inizierà rapidamente a crescere, diventando un puntino luminoso come e più della luna piena. La sua luce sarà visibile di giorno col cielo sereno e di notte anche attraverso le nuvole, e segnerà il cielo notturno per alcuni mesi, per poi diminuire progressivamente in un anno finché la stella non sarà più visibile nel nostro cielo. L’onda d’urto coi gas espulsi dall’esplosione arriverà invece tra 6 milioni di anni, ma sarà così diluita nello spazio che verrà frenata dal vento solare alla distanza della fascia degli asteroidi.

Questi eventi potrebbero essere già avvenuti, ma noi non lo sappiamo. Infatti essendo Betelgeuse distante 600 anni luce, noi la vediamo adesso come era 600 anni fa, quando la luce che vediamo è partita dalla stella. Ogni sua variazione viene vista 600 anni dopo, data l’enorme distanza che ci separa. Nel passato, la superficie della stella si è mostrata turbolenta, con piccole variazioni di anni e altre di centinaia di giorni, ma non è mai stata osservata una variazione così forte. Può trattarsi di un’altra oscillazione di luce non ancora osservata? O delle nubi di gas e polveri si sono frapposte tra noi e la stella? Oppure ancora, potrebbe essere questo il segnale di una variazione prima dell’esplosione di supernova? 

Nessuno ha mai osservato una supernova poco prima dell’esplosione. La supernova del 1987 in una galassia vicina è nata da una stella blu e non da una gigante rossa. E di queste stelle ci si accorge solo dopo l’esplosione. L’ultima supernova nella nostra Via Lattea visibile ad occhio nudo fu quella del 1604, osservata da Galileo a Padova. Se assisteremo all’esplosione di Betelgeuse nel giro di pochi anni, sarà un evento che non accade da secoli. E quando verrà, e cambierà l’aspetto della costellazione di Orione, familiare agli esseri umani per migliaia di anni, e la fulgida stella rossa non ci sarà più, qualcosa nel cielo immutabile sarà cambiato per sempre.