Le supergiganti rosse sono una classe di stelle che terminano la loro vita in esplosioni di supernova. I loro cicli di vita non sono completamente compresi, in parte a causa delle difficoltà nel misurare le loro temperature. Per la prima volta, gli astronomi hanno sviluppato un metodo accurato per determinare le temperature superficiali delle supergiganti rosse.

Le stelle sono disponibili in un'ampia gamma di dimensioni, messe e composizioni. Il nostro sole è considerato un esemplare relativamente piccolo, soprattutto se paragonato a qualcosa come Betelgeuse, una supergigante rossa. Le supergiganti rosse sono stelle più di nove volte la massa del sole, e tutta questa massa significa che quando muoiono, lo fanno con estrema ferocia in un'enorme esplosione nota come supernova, in particolare, quella che è conosciuta come una supernova di tipo II.

Le supernove di tipo II seminano il cosmo con elementi essenziali per la vita; perciò, i ricercatori sono desiderosi di saperne di più su di loro. Attualmente, non c'è modo di prevedere le esplosioni di supernova. Un pezzo di questo puzzle sta nella comprensione della natura delle supergiganti rosse che precedono le supernove.

Nonostante le supergiganti rosse siano estremamente luminose e visibili a grandi distanze, è difficile accertare proprietà importanti su di loro, comprese le loro temperature. Ciò è dovuto alle complesse strutture delle loro atmosfere superiori, il che porta a incongruenze nelle misurazioni della temperatura che potrebbero funzionare con altri tipi di stelle.

"Per misurare la temperatura delle supergiganti rosse, avevamo bisogno di trovare un visibile, o spettrale, proprietà che non è stata influenzata dalle loro complesse atmosfere superiori, " ha affermato lo studente laureato Daisuke Taniguchi del Dipartimento di Astronomia dell'Università di Tokyo. "Le firme chimiche note come linee di assorbimento erano i candidati ideali, ma non c'era una sola riga che rivelasse da sola la temperatura. Però, osservando il rapporto di due linee diverse ma correlate, quelle del ferro, abbiamo trovato il rapporto stesso relativo alla temperatura. E lo ha fatto in modo coerente e prevedibile".

Taniguchi e il suo team hanno osservato le stelle candidate con uno strumento chiamato WINERED, che si attacca ai telescopi per misurare le proprietà spettrali di oggetti distanti. Hanno misurato le linee di assorbimento del ferro e calcolato i rapporti per stimare le rispettive temperature delle stelle. Combinando queste temperature con misurazioni accurate della distanza ottenute dall'osservatorio spaziale Gaia dell'Agenzia spaziale europea, i ricercatori hanno calcolato la luminosità delle stelle, o potere, e trovarono i loro risultati coerenti con la teoria.

"Abbiamo ancora molto da imparare sulle supernove e sugli oggetti e fenomeni correlati, ma penso che questa ricerca aiuterà gli astronomi a riempire alcuni degli spazi vuoti, " disse Taniguchi. "La stella gigante Betelgeuse (sulla spalla di Orione) potrebbe diventare una supernova nelle nostre vite; nel 2019 e nel 2020, si è oscurato inaspettatamente. Sarebbe affascinante se fossimo in grado di prevedere se e quando potrebbe diventare una supernova. Spero che la nostra nuova tecnica contribuisca a questo sforzo e altro ancora".