Il Destino del Sole

08 Mag 2018 Il Destino del Sole

Un team internazionale di astronomi ha sviluppato un nuovo modello che prevede l’evoluzione delle stelle, giungendo alla conclusione che il nostro Sole è destinato a creare uno splendido anello luminoso di gas interstellare e polveri, una nebulosa planetaria visibile. Lo studio è stato pubblicato su Nature Astronomy.

La formazione di una nebulosa planetaria segna la fine della vita di gran parte delle stelle nell’Universo, dato che le stelle di piccola massa sono le più numerose. Nelle fasi precedenti alla formazione della planetaria, queste stelle espellono gran parte del loro involucro esterno, che va a formare una nube di gas e polveri attorno alla stella residua. Il team ha sviluppato un nuovo modello che analizza il ciclo di vita delle stelle e che è stato utilizzato per ricavare la luminosità dell’involucro espulso, in stelle di varie masse ed età. La perdita degli strati esterni lascia esposto il nucleo della stella, che a questo punto della sua evoluzione sta esaurendo il combustibile nucleare a disposizione, per poi infine morire.

“È soltanto allora che il nucleo caldo fa brillare l’involucro espulso per una decina di migliaia di anni, un periodo breve dal punto di vista astronomico. Questo rende visibile la nebulosa planetaria. Alcune sono così brillanti che posso essere viste da distanze estremamente vaste, decine di milioni di anni luce, da dove la stella stessa sarebbe troppo debole per essere osservata”, afferma Albert Zijlstra dell’University of Manchester.

Il modello realizzato dal team risolve una serie di questioni aperte riguardo l’evoluzione finale delle stelle simili al Sole. Infatti per anni gli scienziati non hanno avuto la certezza che il Sole seguisse questo destino: si riteneva che la sua massa fosse troppo piccola per creare una nebulosa planetaria visibile. Inoltre, circa 25 anni fa, gli astronomi hanno scoperto che le nebulose planetarie più brillanti sembrano avere la stessa luminosità in molte galassie lontane, tanto che i loro flussi luminosi possono diventare indicatori di distanza.  La presenza di planetarie in popolazioni stellari vecchie, come quelle delle galassie ellittiche, contraddice il modello teorico precedente, secondo il quale solo stelle con massa superiore a circa due volte quella solare possono formare planetarie brillanti. Simili stelle più massicce generalmente non sono presenti in sistemi antichi come le ellittiche, e le vecchie, piccole stelle dovrebbero formare nebulose planetarie più fioche, non visibili.

“I dati suggeriscono che possano formarsi planetarie luminose da stelle di piccola massa come il Sole, mentre secondo i modelli usuali questo non è possibile: ogni stella con massa inferiore a due volte quella solare dovrebbe creare una planetaria troppo debole per essere osservata”. Il nuovo modello dimostra invece che, dopo l’espulsione dell’involucro, la stella si riscalda fino a tre volte più velocemente rispetto al previsto. Questo fa sì che stelle piccole come il Sole possano formare molto più facilmente una nebulosa planetaria brillante. Il team ha scoperto che il Sole ha quasi esattamente la massa minima necessaria a produrre ancora una nebulosa planetaria visibile, anche se debole. Le stelle con massa inferiore, anche solo di pochi punti percentuali, non lo fanno.

“Abbiamo scoperto che stelle con massa inferiore a 1,1 volte quella solare producono nebulose più deboli, mentre stelle più massicce di tre masse solari producono nebulose più brillanti, ma per il resto la luminosità prevista è molto vicina alle osservazioni. Problema risolto, dopo 25 anni! È un bel risultato. Non solo abbiamo un modo per individuare la presenza di stelle con età di pochi miliardi di anni in galassie distanti, ma abbiamo anche chiarito cosa succederà al Sole quando morirà”, ha concluso Zijlstra.
[ Barbara Bubbi ]

Nell’immagine Abell 39, uno splendido esempio di nebulosa planetaria. È stata scelta nello studio per la sua rara simmetria sferica. La ripresa è stata effettuata al Kitt Peak National Observatory, Tucson, Arizona. La nebulosa ha un diametro di circa 5 anni luce e si trova a 7000 anni luce di distanza nella Costellazione di Ercole.
Credit: T.A.Rector (NRAO/AUI/NSF and NOAO/AURA/NSF) and B.A.Wolpa (NOAO/AURA/NSF)

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https://phys.org/news/2018-05-sun-dies.html

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