Il Cuore d’Ossigeno di una Nana Bianca

Il Cuore d’Ossigeno di una Nana Bianca

 

Gli astronomi sono penetrati nel cuore di una stella morta che un tempo era simile al Sole, per indagare sulla sua composizione. Tramite l’osservazione di variazioni nella luminosità della nana bianca Kic 08626021 si è scoperto che il nucleo del residuo stellare è costituito in gran parte da ossigeno, per ben l’87 percento.

Quando una stella simile al Sole invecchia espelle gran parte dei suoi strati gassosi esterni nello spazio, fino a che rimane un nucleo denso di carbonio e ossigeno. Questo caldo cuore stellare, avvolto in una sottile atmosfera di elio, viene chiamato nana bianca, ma le proporzioni degli elementi presenti uno rispetto all’altro rimangono incerte. Le nane bianche sono oggetti estremamente densi e compatti, con massa analoga a quella solare e dimensioni simili a quelle della Terra. “Dalla teoria abbiamo un’idea di come potrebbe fuzionare, ma non lo abbiamo mai misurato direttamente”, afferma Noemi Giammichele dell’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (Irap) a Toulouse, Francia.

Fortunatamente alcune nane bianche rivelano sulla loro superficie informazioni relative alla loro natura interna, variando in luminosità in risposta a vibrazioni interne. Gli astrofisici possono dedurre la struttura interna di una stella dalle vibrazioni, grazie ad una tecnica chiamata astrosismologia, in modo simile a come i geologi studiano l’interno della Terra misurando onde sismiche durante un terremoto. Il team ha utilizzato dati del telescopio Kepler per analizzare la nana bianca pulsante KIC 08626021, localizzata a 1375 anni luce di distanza nella Costellazione del Cigno. Le osservazioni hanno fornito i dati più precisi mai ottenuti relativi a piccoli cambiamenti nella luminosità della nana bianca e, indirettamente, alle sue vibrazioni.

In seguito i ricercatori hanno utilizzato avanzate simulazioni a computer per studiare come i cambiamenti nelle vibrazioni fossero connessi alla composizione del nucleo. Una delle simulazioni corrispondeva perfettamente ai dati osservativi, dimostrando che la nana bianca ha un nucleo di carbonio e ossigeno circondato da un guscio sottile di elio.

Ma i dettagli sono risultati sorprendenti. Il nucleo è costituito da ossigeno per circa l’86 percento, un valore maggiore del 15 percento rispetto a quanto ipotizzato in precedenza dagli astrofisici. Questo suggerisce che in qualche modo i processi avvenuti durante la vita della stella, come le reazioni nucleari che convertono l’elio in carbonio e ossigeno, siano stati tali da provocare l’aumento della quantità di ossigeno. Lo studio è stato pubblicato su Nature.
[ Barbara Bubbi ]

https://www.sciencenews.org/article/white-dwarfs-inner-makeup-mapped-first-time

Rappresentazione artistica di una nana bianca
Credit Stephane Charpinet