Il battito cardiaco delle stelle

Il telescopio Kepler ha scoperto una categoria particolare di stelle la cui luminosità ricorda il battito del cuore. Si tratta di stelle in sistemi binari, che si sono guadagnate il soprannome di stelle “heartbeat” perché il grafico nel tempo della variazione della loro luminosità ricorda proprio le eleganti onde di un elettrocardiogramma. Questi sistemi stellari sono molto interessanti per gli scienziati perché presentano orbite ellittiche allungate, il che li rende ottimi laboratori per studiare gli effetti gravitazionali tra le stelle coinvolte.

In un simile sistema, la distanza tra due di queste stelle “pulsanti” varia drasticamente quando orbitano una attorno all’altra: nel corso di un’orbita possono arrivare a pochi raggi stellari di distanza tra loro, e poi allontanarsi fino a 10 volte tanto.

Nel punto del loro incontro più ravvicinato, la mutua attrazione gravitazionale tra le stelle fa sì che esse assumano una forma leggermente ellissoidale, una delle ragioni per cui la loro luce è così variabile. Le forze mareali provocano in queste stelle una “vibrazione”: in altre parole il diametro delle stelle fluttua rapidamente quando orbitano una attorno all’altra. Questo effetto è più intenso nel punto di minima distanza.

“Si può pensare a queste stelle come fossero campane, e una volta per ogni orbita, quando sono più vicine, è come se ognuna colpisse l’altra con un martello”, ha detto Avi Shporer, a guida di un recente studio su queste stelle. “Una o entrambe le stelle vibrano durante le loro orbite, e quando arrivano vicine, è come se stessero suonando o vibrando più forte”.

Lo studio di Shporer, pubblicato su Astrophysical Journal, ha misurato le orbite di 19 sistemi stellari di questo tipo, utilizzando lo strumento HIRES sul telescopio Keck alle Hawaii, che misura le lunghezze d’onda della luce incidente, un’informazione che ha permesso agli astronomi di calcolare la velocità degli oggetti lungo la linea di vista e di misurare la forma dell’orbita.

“Abbiamo scoperto che nel nostro campione le stelle “heartbeat” tendono ad  essere più calde del Sole e più grandi”, ha detto Shporer. “Ma è possibile che ne esistano altre con differenti temperature che non abbiamo ancora misurato”. Lo studio ipotizza inoltre che alcuni sistemi binari formati da stelle che presentano il caratteristico “battito cardiaco” potrebbero vedere coinvolta la presenza di una terza stella che non è stata ancora individuata, o persino una quarta.

“La mera esistenza delle stelle “heartbeat” è un pò un mistero”, ha detto Susan Mullally, coautrice dello studio. “L’interazione gravitazionale tra queste stelle dovrebbe averle portate a percorrere un’orbita circolare. Una terza stella nel sistema è un modo per spiegare le orbite ellittiche, molto allungate che osserviamo”.

http://www.nasa.gov/feature/jpl/heartbeat-stars-unlocked-in-new-study