Eta Carinae si mostra in playback

Mettiamo che un certo fenomeno celeste sia stato osservato in un periodo di tempo in cui l’astronomia, assetata di novità, non disponeva ancora di una strumentazione adeguata. Mettiamo anche che quel fenomeno sia durato una ventina d’anni e seguito attentamente dagli astronomi di tutto il mondo. Mettiamo ancora che l’oggetto celeste coinvolto fosse una coppia di stelle 140 volte più massiccia del Sole e che dal 1837 al 1858 divenne il secondo astro più luminoso del cielo. Mettiamo infine che l’evento sia stato di portata veramente eccezionale e che quindi sia dispiaciuto non poco averlo osservato con una tecnologia veramente “scadente”.

Se invece di un evento celeste, fosse stato un “meraviglioso” programma televisivo, non ci sarebbero problemi: basterebbe cercare negli archivi della RAI (ad esempio) e si potrebbe rivedere lo spettacolo e studiarlo meglio e più a fondo. Purtroppo, l’Universo è come Paganini: non ripete. E non esiste un archivio cui far ricorso. La luce del fenomeno ci raggiunge ad un certo istante e dobbiamo essere pronti a recepirla. Se l’incontro con i suoi fotoni è avvenuto quando l’uomo era ancora nelle caverne, o stava costruendo le piramidi egizie, o stava facendo una delle innumerevoli guerre per dimostrarsi il più potente o il più santo, ben poco è rimasto nella memoria umana.

Tuttavia, non sempre è così. Se si sta bene attenti non è impossibile assistere a un “playback” dell’evento e magari anche più di una volta. Questo è proprio il caso del fenomeno sopracitato. Siamo riusciti a rivederlo a distanza di 170 anni! E abbiamo buone possibilità di seguirlo nei prossimi anni e magari riuscire anche a recuperare dei pezzi mancanti.

No. Gli astronomi non sono diventati maghi e nemmeno sono riusciti a viaggiare nel tempo. Ha fatto tutto la Natura da sola e noi siamo stati fortunati (e un po’ bravi, anche) a cercare nel posto giusto al momento giusto.

Finiamola di fare i misteriosi e descriviamo quanto accaduto in modo più semplice e chiaro. Molti conoscono l’eccezionalità del sistema doppio chiamato Eta Carinae. La massa della coppia è più di cento volte quella del Sole. E’ un sistema variabile e mostra potenti eruzioni in cui viene espulsa un enorme quantità di materiale. La più celebre ed energetica di queste esplosioni è iniziata nel 1837 e ha continuato a essere attiva per vent’anni, portando Eta Carinae a diventare la seconda stella più luminosa del cielo e a perdere circa venti masse solari. I maggiori telescopi terrestri e spaziali seguono continuamente lo straordinario sistema stellare, cercando di leggere ciò che rimane di quella terribile esplosione. La Fig. 1 mostra questo bellissimo oggetto ripreso dallo Space Telescope, in cui si vedono chiaramente i lobi di materia espulsi nell’esplosione di due secoli fa.

Figura 1

I risultati sono stati tanti e fondamentali, in varie lunghezze d’onda. Talmente importanti che è sempre aleggiata una frase detta e non detta: “Accidenti. Non poteva, Eta Carinae, aspettare ancora un secolo e mezzo a fare i fuochi artificiali? Avremmo avuto occhi ben più attrezzati e all’$altezza$ dello spettacolare evento.” La Fig. 2 ci mostra il magnifico regalo che ci ha fatto il Cosmo.

Figura 2

La luce dell’esplosione di Eta Carinae è partita circa 7500 anni fa ed è giunta “direttamente” sulla Terra negli anni tra il 1837 e il 1858, dopo aver percorso la distanza d. Tuttavia, la luce dell’esplosione non è stata emessa solo verso di noi, ma in qualsiasi direzione. Anche verso la nebulosa S, che la luce di Eta Carinae ha raggiunto dopo aver percorso una breve distanza d’. La conformazione, posizione, composizione della $nebulosa$ erano tali che essa ha riflesso parte della luce ricevuta dall’esplosione e l’ha inviata proprio nella nostra direzione, dove è arrivata dopo aver percorso la distanza d”. Ebbene, il tempo impiegato dalla luce per fare il viaggio d’ + d” è di circa 170 anni più lungo di quello necessario per coprire la distanza d. Ciò significa che un playback dell’esplosione arriva sulla Terra (dopo la riflessione causata da S) proprio oggi, quando Chandra, Hubble e i loro fratelli sono nel pieno del loro fulgore. Accidenti, che fortuna!

No, non è solo fortuna. Questo effetto si conosceva già e prende il nome di eco di luce, dato che agisce proprio come un’eco che ripete sillabe o parole in ritardo rispetto alla voce diretta. Bastava solo andare a cercare intorno a Eta Carinae e… sperare in qualche zona di nebulosità particolarmente ben sistemata rispetto a noi. Questo è avvenuto e siamo riusciti a vedere nel 2010 l’esplosione relativa al picco del 1843. Ma lo spettacolo continua, come si vede nella Fig. 3.

Figura 3. A sinistra un’immagine della $nebulosa$ di Eta Carinae ripresa dallo Space telescope nel 1995. In alto il sistema binario e in basso (nel piccolo riquadro) la zona dove è avvenuta la riflessione. Il riquadro si vede a destra in tre anni diversi. Nel 2003 non vi è riflessione eclatante, mentre essa si mostra benissimo nel 2010 e 2011. Ovviamente, è un’immagine fantasma, un riflesso di quella vera, che proviene da una zona completamente diversa. Ma è più che sufficiente per studi molto accurati e moderni. (Fonte: Jon Morse (University of Colorado), and NASA)

Probabilmente la nebulosità S ci permetterà di vedere anche ciò che è successo dopo, fino al 1858. E non è detto che qualche altra riflessione (o se volete “eco”) non si riesca a trovare in qualche altra zona, sia per la parte antecedente il 1843 sia per quella successiva. Oggi gli strumenti adatti per vedere bene e meglio ce li abbiamo!

Oltre al valore scientifico di questa scoperta, non si deve tralasciare il suo valore storico. Le osservazioni della metà dell’ottocento esistono e come, anche se apparentemente “rozze”. E’ bellissimo seguire il playback e l’originale, anche se spesso legato alla matita e alla soggettività dell’astronomo (come mostra la Fig. 4, relativa a un disegno pubblicato nel 1869)

Figura 4