Dopo la riparazione e la ristrutturazione del suo specchio primario, il telescopio Gemini North dell’Osservatorio Internazionale Gemini è tornato a osservare il cielo notturno. Il debutto è avvenuto con la cattura della supernova SN 2023ixf, scoperta il 19 maggio dall’astronomo giapponese Koichi Itagaki, la più vicina vista negli ultimi cinque anni. Si trova lungo uno dei bracci a spirale della galassia Girandola, o M101 (in copertina).

Dalla sua scoperta, gli osservatori di tutto il mondo hanno puntato i loro telescopi verso M101 per catturare l’esplosione di luce. Nei prossimi mesi, Gemini North consentirà agli astronomi di studiare come la luce della supernova svanisce e come il suo spettro si evolve nel tempo.

Sette mesi di stop per Gemini North

Alla fine del 2022, il Gemini North ha smesso di osservare a causa di danni che richiedevano un’attenta riparazione, anche se erano limitati a una piccola regione al di fuori dell’area di raccolta della luce dello specchio primario. Nel corso di circa sette mesi, lo specchio è stato riparato, riverniciato e reinstallato e infine i sistemi di controllo sono stati accesi e testati.

Il successo della riparazione è stato un grande lavoro di squadra per NOIRLab e gli appaltatori di Safran–Reosc. Molti gruppi diversi hanno lavorato insieme per risolvere questa difficile situazione.

Gemini North è tornato operativo la notte del 2 giugno, immortalando M101 e la supernova SN 2023ixf. In questo periodo iniziale il team che si occupa del telescopio prevede di effettuare un mix di messa a punto ingegneristica e osservazione scientifica quando le condizioni meteorologiche lo consentiranno. “Siamo fiduciosi che tutti i difetti del vetro siano stati riparati e messi in sicurezza” hanno affermato i tecnici del NOIRLab di NSF.

La supernova SN 2023 ixf

La galassia Girandola si trova a circa 21 milioni di anni luce dalla Terra, in direzione della costellazione dell’Orsa Maggiore. Il suo orientamento frontale verso la Terra offre una visione incontaminata del suo diametro di 170.000 anni luce, infatti è una delle galassie più fotografate nel cielo notturno.

Lungo i suoi bracci a spirale ci sono ampie regioni fitte di nebulose che formano stelle, indicate dalle luminose sacche di luce rosa nella foto ottenuta con Gemini North. Anche giovani e calde stelle blu popolano la galassia, intrecciate con oscure strisce di polvere che aiutano ad alimentare le stelle appena nate.

In questa immagine, elaborata con l’aiuto del sistema software DRAGONS, SN 2023ixf può essere individuata in uno dei bracci a spirale della galassia come una stella blu eccezionalmente luminosa. Le osservazioni di follow-up di SN 2023ixf da parte di astronomi dilettanti e professionisti indicano che si tratta di una supernova di tipo II Questa è la seconda supernova verificatasi in M101 negli ultimi 15 anni, dopo una supernova di tipo I osservata nel 2011 .

Una supernova di tipo II si verifica quando una stella massiccia, con una massa da 8 a 50 volte quella del Sole, esaurisce il combustibile nucleare, collassa su se stessa ed esplode in una violenta eruzione. Questi eventi si osservano tipicamente nei bracci delle galassie a spirale, dove sono presenti popolazioni di stelle giovani e massicce. Durante il collasso della stella, il nucleo esterno crolla verso l’interno sotto la gravità a velocità che possono raggiungere i 250 milioni di chilometri all’ora (il 23% della velocità della luce). In una rapidissima esplosione di circa dieci secondi, viene rilasciata la stessa quantità di energia che il Sole rilascia nel corso dei suoi 10 miliardi di anni di vita.

Di seguito, un’immagine di SN 2023ixf ottenuta con il telescopio italiano Schmidt a Cima Ekar.

Osservare supernovae di tipo II

L’osservazione delle supernovae di tipo II fornisce agli astronomi informazioni sull’evoluzione delle stelle massicce e sui meccanismi in atto durante i loro ultimi istanti di vita. Lo studio di questo tipo di supernovae, poi, permette di comprendere meglio i processi di nucleosintesi, la dinamica delle esplosioni stellari e l’origine degli elementi chimici pesanti. Inoltre, queste supernovae sono importanti per misurare le distanze cosmiche e per sondare l’espansione dell’Universo. La vicinanza di SN 2023ixf rende quindi l’evento molto prezioso per gli astronomi.

Questa supernova è un ottimo esempio dei tipi di scoperte che saranno fatte dall’Osservatorio Vera C. Rubin, quando sarà operativo nel 2025. La potente fotocamera di Rubin e la sua capacità di scansione senza precedenti permetteranno di rilevare e visualizzare rapidamente supernovae e altri eventi transitori nell’Universo dinamico di cui siamo parte.

Altri potenti telescopi, come quelli dell’Osservatorio Internazionale Gemini, effettueranno poi osservazioni successive per studiare le origini e l’evoluzione di questi eventi.