18 Nov 2017 Lo Strano Caso della Nana Bianca Pattinatrice
Per la prima volta gli astronomi hanno scoperto una nana bianca che si sta contraendo. La stella fa parte di un sistema binario e cattura materiale dalla sua compagna. La diminuzione delle sue dimensioni sta causando l’aumento della velocità di rotazione, come avviene ad una pattinatrice quando avvicina al corpo le braccia durante una piroetta.
Consideriamo una stella simile al Sole, una gigante rossa e una nana bianca. Tutti questi oggetti sembrano davvero differenti, ma in realtà una sola stella può diventare ognuno di essi nel corso della sua vita. Tra circa 5 miliardi di anni il nostro Sole diventerà una gigante rossa, gonfiandosi tanto da inglobare probabilmente anche la Terra. Poi, circa un miliardo di anni più tardi, si lascerà dietro il suo caldo e denso nucleo, che diventerà una nana bianca.
Sono state individuate molte nane bianche nel corso degli anni, ma un nuovo studio pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ha presentato la prima evidenza osservativa di una nana bianca che sta rimpicciolendosi in dimensione, e lo sta facendo da 2 milioni di anni. Secondo la teoria una tipica nana bianca può diminuire il suo raggio di varie centinaia di chilometri durante il primo milione di anni della sua esistenza, ma gli astronomi in realtà non avevano mai osservato questo comportamento fino ad ora. “Per decenni è stato chiaro dal punto di vista teorico che le giovani nane bianche si contraggono”, ha detto Sergei Popov, a guida dello studio. “Eppure quella fase di contrazione non era mai stata osservata in ‘real time'”.
Questo è accaduto in parte perché molte nane bianche osservate sono lontane ed estremamente vecchie, quindi hanno terminato la fase di contrazione da tempo. Ma è anche incredibilmente difficile per gli astronomi misurare i minuscoli cambiamenti nel raggio di una nana bianca dal momento che il nucleo stellare è molto distante e molto compatto (una nana bianca con massa simile al Sole ha una dimensione simile a quella della Terra).
La stella pattinatrice è parte di un sistema binario chiamato HD 49798/RX J0648.0-4418, localizzato a circa 2000 anni luce di distanza nella Costellazione della Poppa. Secondo Popov il team è stato in grado di misurare i cambiamenti nella nana bianca perché “l’unicità del sistema binario implica che la nana bianca sia letteralmente illuminata (a causa dell’accrescimento di materia dalla stella vicina). In altri sistemi l’accrescimento è molto più potente e determina la rotazione della nana bianca, il che rende impossibile notare la bellezza della contrazione”. Dal momento che la rotazione nel sistema non è significativamente influenzata dal gas in caduta strappato dalla compagna, il team ha dedotto che il cambiamento nel tasso di rotazione stesso della nana bianca derivi dal suo cambiamento in dimensione.
Sandro Mereghetti, coautore dello studio, ha scoperto che la velocità di rotazione della nana bianca non soltanto è la più elevata mai osservata per una stella di questo tipo, ma è anche aumentata nel corso degli ultimi due decenni. Si è scoperto che il periodo di rotazione originale di 13 secondi, il tempo che la stella impiega a completare un giro completo attorno al proprio asse, sta diminuendo ogni anno. Sebbene la diminuzione sia di pochi nanosecondi per anno e perciò non sembri un granché, per un oggetto così massiccio e compatto come una nana bianca, questo effetto non può essere spiegato soltanto dall’accrescimento di materia dalla compagna. I ricercatori hanno quindi dimostrato che la stella esausta si sta contraendo.
“Grazie a questa scoperta gli astrofisici saranno in grado di studiare e valutare le caratteristiche dell’evoluzione delle giovani nane bianche, e individuare con successo altri sistemi simili nella galassia”, ha concluso Popov. Se gli astronomi potranno localizzare altri sistemi come HD49798/RX J0648.0-4418, non solo impareranno di più sull’evoluzione delle stelle simili al Sole, ma potranno anche esplorare il ruolo che gioca l’accrescimento in sistemi binari di questo genere”.
[ Barbara Bubbi ]
http://astronomy.com/news/2017/11/shrinking-white-dwarf
Rappresentazione artistica del sistema
Credit Francesco Mereghetti
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