Tre decenni fa, gli astronomi hanno individuato una delle stelle esplosive più luminose in più di 400 anni. La supernova titanica, chiamata Supernova 1987A (SN 1987A), brillato con la potenza di 100 milioni di soli per diversi mesi dopo la sua scoperta il 23 febbraio, 1987.

Da quel primo avvistamento, SN 1987A ha continuato ad affascinare gli astronomi con il suo spettacolare spettacolo di luci. Situato nella vicina Grande Nube di Magellano, è l'esplosione di supernova più vicina osservata in centinaia di anni e la migliore opportunità per gli astronomi di studiare le fasi precedenti, durante, e dopo la morte di una stella.

Per commemorare il 30° anniversario di SN 1987A, nuove immagini, film in time-lapse, un'animazione basata sui dati basata sul lavoro condotto da Salvatore Orlando all'INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo, Italia, e viene rilasciato un modello tridimensionale. Combinando i dati del telescopio spaziale Hubble della NASA e dell'Osservatorio a raggi X Chandra, così come l'International Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), gli astronomi e il pubblico possono esplorare SN 1987A come mai prima d'ora.

Hubble ha ripetutamente osservato SN 1987A dal 1990, accumulando centinaia di immagini, e Chandra hanno iniziato ad osservare SN 1987A poco dopo il suo dispiegamento nel 1999. ALMA, un potente array di 66 antenne, ha raccolto dati millimetrici e submillimetrici ad alta risoluzione su SN 1987A sin dal suo inizio.

"I 30 anni di osservazioni di SN 1987A sono importanti perché forniscono informazioni sugli ultimi stadi dell'evoluzione stellare, ", ha affermato Robert Kirshner dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics di Cambridge, Massachusetts, e la Fondazione Gordon e Betty Moore a Palo Alto, California.

Gli ultimi dati di questi potenti telescopi indicano che SN 1987A ha superato una soglia importante. L'onda d'urto della supernova si sta muovendo oltre il denso anello di gas prodotto nella fase avanzata della vita della stella pre-supernova quando un rapido deflusso o vento dalla stella si è scontrato con un vento più lento generato in una precedente fase di gigante rossa dell'evoluzione della stella. Ciò che sta al di là dell'anello è poco conosciuto al momento, e dipende dai dettagli dell'evoluzione della stella quando era una gigante rossa.

"I dettagli di questa transizione daranno agli astronomi una migliore comprensione della vita della stella condannata, e come è finita, ", ha affermato Kari Frank della Penn State University che ha condotto l'ultimo studio Chandra su SN 1987A.

Supernove come SN 1987A possono sollevare il gas circostante e innescare la formazione di nuove stelle e pianeti. Il gas da cui si formano queste stelle e pianeti sarà arricchito con elementi come carbonio, azoto, ossigeno e ferro, che sono i componenti di base di tutta la vita conosciuta. Questi elementi vengono forgiati all'interno della stella pre-supernova e durante l'esplosione della supernova stessa, e poi dispersi nella galassia ospite espandendo i resti di supernova. Gli studi continui di SN 1987A dovrebbero fornire una visione unica delle prime fasi di questa dispersione.

Alcuni punti salienti degli studi che coinvolgono questi telescopi includono:

Gli studi di Hubble hanno rivelato che il denso anello di gas attorno alla supernova brilla di luce ottica, ed ha un diametro di circa un anno luce. L'anello era lì almeno 20, 000 anni prima che la stella esplodesse. Un lampo di luce ultravioletta dell'esplosione ha dato energia al gas nell'anello, facendolo brillare per decenni.

La struttura centrale visibile all'interno dell'anello nell'immagine di Hubble è ora cresciuta fino a circa mezzo anno luce. I più evidenti sono due macchie di detriti al centro del resto di supernova che si allontanano l'uno dall'altro a circa 20 milioni di miglia all'ora.

Dal 1999 al 2013, I dati di Chandra hanno mostrato un anello in espansione di emissione di raggi X che stava diventando costantemente più luminoso. L'onda d'urto dell'esplosione originale è scoppiata e ha riscaldato l'anello di gas che circonda la supernova, producendo emissione di raggi X.

Negli ultimi anni, l'anello ha smesso di diventare più luminoso ai raggi X. Da circa febbraio 2013 fino all'ultima osservazione di Chandra analizzata nel settembre 2015 la quantità totale di raggi X a bassa energia è rimasta costante. Anche, la parte inferiore sinistra dell'anello ha iniziato a sbiadire. Questi cambiamenti forniscono la prova che l'onda d'urto dell'esplosione si è spostata oltre l'anello in una regione con gas meno denso. Questo rappresenta la fine di un'era per SN 1987A.

A partire dal 2012, gli astronomi hanno usato ALMA per osservare i resti luminosi della supernova, studiando come il residuo stia effettivamente forgiando grandi quantità di nuova polvere dai nuovi elementi creati nella stella progenitrice. Una parte di questa polvere si farà strada nello spazio interstellare e potrebbe diventare gli elementi costitutivi di future stelle e pianeti in un altro sistema.

Queste osservazioni suggeriscono anche che la polvere nell'universo primordiale si sia probabilmente formata da simili esplosioni di supernova.

Gli astronomi stanno ancora cercando prove di un buco nero o di una stella di neutroni lasciati dall'esplosione. Hanno osservato un lampo di neutrini dalla stella proprio mentre eruttava. Questa rivelazione rende gli astronomi abbastanza certi che un oggetto compatto si sia formato quando il centro della stella è collassato, una stella di neutroni o un buco nero, ma nessun telescopio ha ancora scoperto alcuna prova per uno.