Questa gigantesca esplosione sembra essersi verificata nelle profondità di una stella di neutroni, il nucleo ultradenso e compatto di una stella morta, dopo centinaia o forse migliaia di anni di calore e pressione accumulati.

Quando è avvenuta, nel 2011, ha rilasciato tanta energia in circa tre minuti quanta ne rilascia il Sole in 800 anni

"Per qualsiasi tipo di esplosione termonucleare, sono necessarie temperature molto elevate e pressioni molto elevate", ha affermato Jeroen Homan, ricercatore presso Eureka Scientific a Oakland, in California, che ha partecipato alla ricerca. "Per un iperburst, i requisiti di temperatura e pressione sono così elevati che pensiamo che possa verificarsi in una particolare sorgente solo una volta ogni 1.000 anni".

È un buon giorno per esplodere

Nel 2011, una stella di neutroni chiamata MAXI J0556–332, situata a circa 140.000 anni luce dalla Terra nell'alone della Via Lattea, è esplosa con un potente bagliore di energia visibile solo ai telescopi a raggi X.

Esplosioni di raggi X come queste sono relativamente comuni nelle stelle di neutroni che fanno parte di sistemi stellari binari, ovvero che condividono un centro di gravità comune con un'altra stella vicina. Le esplosioni si verificano quando la potente gravità di una stella di neutroni ruba grandi globi di gas dalla sua stella compagna: l'esplosione si verifica quando questo plasma impatta sulla superficie della stella ladra. Più materiale cade su quest'ultima è più luminosa sarà l'esplosione a raggi X osservata dagli astronomi sulla Terra.

I ricercatori avevano appena iniziato a osservare MAXI J0556–332 quando si è verificato un evento esplosivo un po' diverso.
"Durante la prima settimana dopo la fine dello sfogo, abbiamo notato che questa stella era incredibilmente calda", ha detto Homan. "Circa due volte più calda di qualsiasi altra stella osservata finora".

Dopo 10 anni di osservazioni, il team ha concluso che questo eccesso di calore non era dovuto al solito meccanismo appena descritto. Nel frattempo, la stella di neutroni ha prodotto altre tre grandi esplosioni di raggi X ma nessuna ha lasciato la stella così calda come quella avvenuta nel 2011.

La teoria dell'iperburst

Nel nuovo studio, pubblicato su arXiv, i ricercatori hanno calcolato come una gigantesca esplosione termonucleare all'interno della stella di neutroni possa aver provocato il riscaldamento estremo osservato nel 2011.

I modelli mostrano che "l'esplosione si deve essere accumulata per centinaia o forse più di mille anni poiché i globi di materia della stella partner cadevano sulla superficie della stella di neutroni ogni pochi anni circa, aumentandone costantemente il calore e la pressione interna".

Nella maggior parte delle stelle, le alte pressioni fanno sì che gli atomi di idrogeno si fondano in elio, innescando reazioni nucleari che rilasciano straordinarie quantità di energia. Alcune grandi stelle possono fondere elementi più pesanti, come il carbonio, per creare esplosioni nucleari ancora più potenti. Ma per raggiungere il riscaldamento di MAXI J0556–332 osservato nel 2011, gli autori pensano che si sia verificato qualcosa di diverso.
"Pensiamo di aver scoperto un'esplosione termonucleare avvenuta nelle profondità della stella di neutroni come risultato della fusione nucleare di ossigeno o neon, probabilmente", ha detto Homan. "Questa sarebbe la prima osservazione di un iperburst".

I ricercatori pensano che l'iperburst sia un fenomeno molto raro e, considerato il tempo necessario affinché la stella accumuli calore e pressione, sarà difficile osservarne un altro in questa vita.

La ricerca futura si concentrerà sulla misteriosa stella compagna di MAXI J0556–332 per vedere se ha qualche proprietà speciale o se è speciale il modo in cui alimenta di materiala stella di neutroni.