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Intimi Abbracci tra Stelle

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Un gruppo di 15 insolite stelle all’interno della Via Lattea, vicino alla Terra circa a 5000 anni luce, sono state individuate dal gigantesco telescopio Alma in Cile, dalle ricerche del team di scienziati guidati dalla Chalmers University of Technology. Le misurazioni compiute mostrano che tutte le stelle sono doppie e hanno recentemente sperimentato una fase rara della vita di una stella, che le sta portando verso fenomeni astronomici ancora sconosciuti. I risultati sono stati pubblicati questa settimana sulla rivista scientifica Nature Astronomy.

A differenza del nostro Sole, la maggior parte delle stelle vive con un compagno. A volte, due astri si avvicinano a tal punto che l’uno inghiotte l’altro, con conseguenze di vasta portata. Le 15 stelle individuate hanno da poco attraversato una fase simile. Tale scoperta permette nuove intuizioni sui fenomeni più drammatici del cielo e sulla vita, morte e rinascita tra le stelle.

Queste stelle erano già note agli astronomi come “fontane d’acqua”, a causa della luce intensa proveniente dalle molecole d’acqua, prodotta da gas insolitamente denso e in rapido movimento. Infatti, il telescopio Alma, situato a 5000 m sul livello del mare in Cile, è sensibile alla luce con lunghezze d’onda intorno al millimetro, invisibile agli occhi umani, ma ideale per guardare attraverso gli strati di polverose nubi interstellari della Via Lattea verso le stelle avvolte dalla polvere.

«Eravamo molto curiosi di queste stelle perché sembrano espellere quantità di polvere e gas nello spazio, alcune sotto forma di getti con velocità fino a 1,8 milioni di chilometri all’ora. Abbiamo pensato di poter scoprire indizi su come i getti si stavano creando, ma invece abbiamo trovato molto di più», afferma l’astronomo Theo Khouri del Dipartimento di Scienze dello Spazio, della Terra e dell’Ambiente della Chalmers University of Tecnology, «Grazie alla squisita sensibilità di Alma, siamo stati in grado di rilevare dei segnali molto deboli provenienti da diverse molecole nel gas espulso da queste stelle. Quando abbiamo guardato da vicino i dati abbiamo visto dettagli che davvero non ci aspettavamo di vedere».

Gli scienziati hanno infatti utilizzato il telescopio per misurare le impronte delle molecole di monossido di carbonio, CO, alla luce delle stelle, e hanno confrontato i segnali di diversi atomi (isotopi) di carbonio e ossigeno. Le osservazioni hanno confermato che tutte le stelle stavano espellendo i loro strati esterni, ma le proporzioni dei diversi atomi di ossigeno nelle molecole indicavano che sotto un altro aspetto le stelle non erano così estreme come sembravano.

«Ci siamo resi conto che queste stelle hanno iniziato la loro vita con la stessa massa del Sole, o solo poche volte di più», spiega un altro membro del team di ricerca Wouter Vlemmings, «Ora le nostre misurazioni hanno mostrato che hanno espulso fino al 50% della loro massa totale, solo nelle ultime centinaia di anni. Deve essere accaduto qualcosa di davvero drammatico».

Perché stelle così piccole hanno perso così tanta massa così velocemente? Gli scienziati credono che le stelle doppie hanno appena attraversato una fase, in cui le due stelle condividevano la stessa atmosfera: come se sembrasse che una stella fosse abbracciata l’una all’altra.

«In questa fase le due stelle orbitano insieme in una sorta di bozzolo. Questa fase, che chiamiamo fase di “busta comune”, è davvero breve, e dura solo poche centinaia di anni. In termini astronomici, è finita in un batter d’occhio», afferma Vlemmings.

Gli astronomi ritengono che questo rapporto intimo possa portare le stelle a fenomeni spettacolari, come una fusione completa. Comprendere simili eventi potrebbe aiutare a rispondere alle più grandi domande su come vivono e muoiono le stelle; ovvero cosa fa scatenare l’esplosione di una supernova? Oppure come fanno i buchi neri ad avvicinarsi abbastanza da scontrarsi?

«Gli astronomi aspettano da anni per rispondere a queste domande, ma la nostra ricerca ci aiuterà a scoprire qualcosa in più», spiega un secondo membro del team della Chalmers University, Daniel Tafoya, «Quando queste stelle si abbracciano, inviano nello spazio polvere e gas che possono diventare gli ingredienti per le prossime generazioni di stelle e pianeti, e con loro il potenziale per una nuova vita».

Poiché le 15 stelle sembrano evolversi su una scala temporale umana, il team ha intenzione di continuare a monitorarle con Alma e altri radiotelescopi. Con i futuri telescopi dell’Osservatorio SKA, sperano di studiare come le stelle formano i loro getti e cambiano l’ambiente circostante.

Theo Khouri conclude: «In realtà, pensiamo che le “fontane d’acqua” potrebbero essere quasi gli unici sistemi del loro genere in tutta la nostra galassia. Se questo è vero, allora queste stelle sono davvero la chiave per comprendere il processo più strano, meraviglioso e importante che due stelle possono sperimentare nella loro vita insieme».

Per approfondimenti:

Nature Astronomy: Observational identification of a sample of likely recent Common-Envelope Events” by Theo Khouri (Chalmers), Wouter H. T. Vlemmings (Chalmers), Daniel Tafoya (Chalmers), Andrés F. Pérez-Sánchez (Leiden University, Netherlands), Carmen Sánchez Contreras (Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), Spain), José F. Gómez (Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC, Spain), Hiroshi Imai (Kagoshima University, Japan) and Raghvendra Sahai (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, USA).

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