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Una supernova esplosa quando l’universo aveva appena 2 miliardi di anni è finita nelle immagini del James Webb Space Telescope, e si tratta con ogni probabilità di una delle più lontane mai confermate. Il nome in codice è SN 2023aeaf, la sua luce ha viaggiato per circa 11,7 miliardi di anni prima di arrivare fin qui, e quello che gli astronomi hanno tra le mani è una specie di fotografia della morte di una stella massiccia in un cosmo ancora agli inizi. Un oggetto del genere, fino a pochi anni fa, sarebbe rimasto semplicemente invisibile.
La scoperta arriva dal survey COSMOS-Web, un programma osservativo da 255 ore che ha coperto 0,54 gradi quadrati di cielo su quattro filtri diversi, sfruttando la Near Infrared Camera (NIRCam) del telescopio. Il team guidato da Valeria Aparicio, dell’Institute for Astronomy dell’Università delle Hawaii, ha misurato per questa esplosione un redshift di 3,195. Tradotto in termini più concreti: la stella è saltata in aria quando l’universo aveva più o meno un settimo dell’età attuale.
Una stella da dodici masse solari e il suo ultimo respiro
Lo studio, pubblicato su The Astrophysical Journal il 13 agosto 2026, non si limita a segnalare la distanza record. I ricercatori hanno ricostruito anche il profilo della stella progenitrice, stimando una massa di circa 12 volte quella del Sole. Attorno all’astro c’era poi mezza massa solare di materiale circumstellare, cioè gas e polveri espulsi prima del collasso finale. È un dettaglio tutt’altro che marginale, perché aiuta a capire cosa succede negli ultimi istanti di vita di una stella massiccia e come interagisce l’onda d’urto dell’esplosione con quello che la circonda.
Per capire di che tipo di supernova si trattasse, il gruppo ha confrontato la fotometria del JWST con modelli spettrofotometrici sia di esplosioni a collasso di nucleo sia di Tipo Ia, aggiungendo al quadro anche le osservazioni nell’ultravioletto raccolte dal telescopio Swift. Il verdetto assegna una probabilità del 97,2% alla classificazione come supernova di Tipo II, quella che si innesca quando una stella di grande massa esaurisce il combustibile nucleare e il nucleo di ferro cede sotto il proprio peso. Un limite però c’è, e il team lo ammette apertamente. Lo spettro della supernova vera e propria risultava mascherato dall’emissione della galassia che la ospita, in particolare dalla riga Hα, quindi la diagnosi poggia soprattutto sui dati fotometrici. I ricercatori si dicono comunque convinti della solidità del risultato.
La galassia nana che fa da sfondo
Individuare l’esplosione, paradossalmente, è stata la parte meno complicata. Capire in che ambiente fosse avvenuta ha richiesto un lavoro diverso, basato sull’analisi spettrale della galassia ospite. Utilizzando il codice di fitting Prospector su dati spettroscopici e fotometrici, gli astronomi hanno stabilito che si tratta di una galassia nana a bassa massa, ancora in piena fase di formazione stellare e con una quantità molto ridotta di elementi più pesanti dell’elio, quelli che in gergo astronomico vengono chiamati metalli.
“L’ambiente ospite a bassa massa e povero di metalli di SN 2023aeaf è coerente con le aspettative per le esplosioni di stelle massive in galassie chimicamente giovani a z ∼ 3”, si legge nel paper. Il che ha perfettamente senso: nell’universo primordiale non c’era stato ancora il tempo materiale perché generazioni successive di stelle arricchissero il gas con carbonio, ossigeno, ferro e compagnia. Quelle galassie erano fatte quasi solo di idrogeno ed elio, ed è proprio lì che le stelle massicce nascevano e morivano in fretta. Osservare SN 2023aeaf significa quindi mettere gli occhi su un processo che oggi si può studiare da vicino solo nell’universo locale, ma riportato indietro di miliardi di anni, in condizioni chimiche completamente diverse. La sensibilità nell’infrarosso del JWST sta rendendo possibile una caccia che prima era teorica, e ogni oggetto di questo tipo aggiunge un tassello alla ricostruzione di come si sono formati gli elementi che compongono tutto il resto.
