Dopo circa 40 anni dalla prima ipotesi teorica, sembra che sia stata finalmente identificata una supernova "a cavallo" tra quelle a collasso gravitazionale e quelle esplosive. Probabilmente questo meccanismo spiega la celebre nebulosa del Granchio e tutte le sue ancora inspiegate peculiarità.

Le supernove (con piccole varianti) si possono dividere in due grandi categorie ben distinte: quelle a collasso gravitazionale del nocciolo di ferro e quelle termonucleari. Le prime avvengono al termine della vita di una stella con massa di almeno 10 masse solari, quando il nucleo interno, esausto e incapace di ulteriori reazioni nucleari essendo ormai composto solo di ferro, non riesce più a fronteggiare il collasso gravitazionale: la materia esterna viene espulsa a velocità dell'ordine dei 50 milioni di chilometri all'ora e il nucleo diventa una stella di neutroni o un buco nero, a seconda della sua massa. Le seconde, tra cui le celebri supernove di tipo Ia, si creano, invece, quando una nana bianca continua a "succhiare" materia da una compagna fino a raggiungere 1.4 masse solari circa. Sotto quel valore le condizioni sono estremamente stabili e l'oggetto, aiutato dal principio di Pauli e dalla conseguente nuvola di elettroni ad alta velocità che domina la materia degenere, resiste "tranquillamente" alla gravità e quindi al collasso. Se, però, quel limite di massa viene superato, la temperatura nella parte più interna aumenta fino a causare una vera e propria esplosione nucleare che nel giro di pochi secondi può distruggerla completamente, dando luogo a una nuvola di materia espulsa molto luminosa per parecchie settimane, fino a che il nickel prodotto nell'esplosione non decada in cobalto e infine in ferro.  Questo processo interessa stelle con massa iniziale di circa 8 volte la massa del Sole. Un meccanismo analogo si ha anche quando due nane bianche abbastanza piccole si uniscono superando, così, la soglia "esplosiva".

Sono, però, circa 40 anni che è stato teorizzato un altro tipo di supernova (QUI) che si inserirebbe tra questi due. Rimasto un fatto teorico fino ad oggi, esso prevede che per stelle tra 8 e 10 masse solari circa, possa avvenire una vera e propria cattura di elettroni da parte del nucleo di una stella che non è riuscita ad arrivare fino al ferro nella sua evoluzione nucleare. In parole molto semplici gli elettroni raggruppati in vere e proprie nuvole attorno agli atomi, capaci di proteggere una stella dal collasso gravitazionale (QUI per maggiori dettagli), vengono talmente "schiacciati" da essere catturati dagli atomi. Come conseguenza viene a mancare la resistenza al collasso e il nucleo stellare torna a comprimersi. In altre parole, una stella singola che se fosse stata un po' più piccola sarebbe diventata una nana bianca, riesce, invece, a subire il collasso gravitazionale che la porta a diventare una stella di neutroni. Pur non avendo concluso tutto il processo fino al ferro, essa passa a un "livello" superiore. Fondamentale in questo processo è un nucleo apparentemente inerte dominato da magnesio e neon, quest'ultimo un vero e proprio cacciatore di elettroni, come mostra la figura "scherzosa" che segue...

La cattura elettronica produce anche molto calore e l'ossigeno presente, più quello dovuto al decadimento del Neon,  inizia a fondersi causando un notevole rilascio di elettroni che vengono rapidamente catturati da protoni liberi e da nuclei più pesanti. Si arriva a un punto in cui la densità è tale che il nucleo è costretto a collassare senza produrre un'esplosione termonucleare.

Un processo estremamente più complesso di quanto detto con queste semplici e limitate parole, ma resta il fatto che tra 8 e 10 masse solari si potrebbe evitare l'esplosione e collassare anche senza essere arrivati fino a un nucleo inerte di ferro.

Dopo 40 anni la teoria è diventata, molto probabilmente, realtà. La supernova SN 2018zd sembra proprio avere tutte le caratteristiche richieste: un progenitore SGAB (Super-Asymptotic Giant Branch, appartenete al ramo superiore  asintotico delle giganti), una forte perdita di massa pre-supernova, una peculiare composizione del nucleo (Neon-Magnesio-Ossigeno), una esplosione poco violenta, limitata radioattività e un nucleo ricco di neutroni.

Questa scoperta ci riporta indietro di  circa mille anni, quando esplose la celebre supernova che diede luogo alla nebulosa del Granchio. Gli annali cinesi e giapponesi ricordano una supernova che fu vista in pieno giorno per 23 giorni e di notte per circa due anni. Era già stata pensata come supernova del tutto particolare, ma oggi sembra proprio che si sia avuta la conferma. La grande luminosità raggiunta si lega piuttosto bene al processo di cattura elettronica e alle sue conseguenze, come mostra anche la SN 2018zd.

Un passo in più verso la ancora frammentaria comprensione della complicata fine delle stelle con massa critica e sui vari possibili risvolti. Senza tutto ciò la vita non potrebbe esistere.

Articolo originario QUI