La Scontro tra una Stella Morta e una Stella Mancata

La Scontro tra una Stella Morta e una Stella Mancata

Nel 1670 apparve improvvisamente una nuova stella nella Costellazione del Cigno, che variò in luminosità nel corso di due anni, per poi affievolirsi gradualmente e sparire dalla vista. Oggi, grazie al telescopio ALMA, gli astronomi hanno scoperto che quel bagliore celeste non derivava da una nova, ma da una collisione esplosiva tra una nana bianca, residuo di una stella simile al Sole giunta al termine della sua vita, e una nana bruna.

L’astronomo Hevelius, tra gli altri, descrisse nel 1670 l’apparizione stellare come una “nova sub capite Cygni”,  una nuova stella sotto la testa del Cigno; per molti anni gli astronomi moderni ritennero Nova Vulpeculae 1670 una vera e propria nova, derivante dal comportamento esplosivo instabile di stelle binarie strette. Ma recenti studi nella banda submillimetrica e radio avevano rivelato la natura insolita dell’evento e avevano portato a ipotizzare che alla base del fenomeno vi fosse invece la collisione spettacolare tra due stelle, più brillante di una nova ma meno di una supernova.

La mappa mostra la posizione della nova (in rosso) apparsa nel 1670 e osservata da Hevelius Crediti: Royal Society

Studiando i detriti derivanti dall’evento esplosivo, che oggi appaiono come una nube dalla forma simile a una clessidra, gli scienziati hanno svelato definitivamente il mistero, oltre 340 anni dopo l’apparizione in cielo della “nuova stella”: l’oggetto, ormai noto come CK Vulpeculae, deriverebbe dalla collisione violenta tra una nana bianca e una nana bruna. Nye Evans della Keele University, coautore dello studio pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, spiega: “CK Vulpeculae in passato è stata ritenuta la più antica tra le novae. Tuttavia le osservazioni realizzate nel corso degli anni con telescopi terrestri e spaziali mi hanno convinto che non si trattava di una nova. Tutti sapevano cosa non fosse, ma nessuno sapeva di cosa si trattasse davvero”.

Stewart Eyres dell’University of South Wales, a guida dello studio, continua: “Il materiale nella clessidra contiene l’elemento litio, che di solito viene facilmente distrutto nell’interno delle stelle. La presenza di litio, insieme con un insolito rapporto isotopico degli elementi carbonio, azoto e ossigeno, indica che una quantità di materiale astronomicamente piccola, costituente una nana bruna, è precipitata sulla superficie di una nana bianca, provocando un’eruzione che ha causato il bagliore osservato dal monaco francese Anthelme e dall’astronomo Hevelius, nonchè la formazione della clessidra”.

“Le collisioni stellari sono tra gli eventi più violenti dell’Universo. Viene data grande attenzione alla collisione tra stelle di neutroni o tra due nane bianche. Ma è molto raro in realtà osservare una collisione, e, laddove crediamo ne sia avvenuta una, è difficile individuare il tipo di stelle coinvolte. Qui si tratta di una nuova collisione, mai presa in considerazione nè osservata prima. È una scoperta estremamente entusiasmante”, aggiunge Albert Zijlstra dell’University of Manchester.

Secondo gli scienziati la nana bianca aveva una massa circa 10 volte maggiore rispetto alla nana bruna. Quando la nana bruna è precipitata spiraleggiando sulla nana bianca, è stata distrutta dalle intense forze mareali esercitate dal residuo stellare. Durante la collisione, simili oggetti spargono nello spazio un cocktail di materiale insolito. Queste molecole si sono gradualmente espanse nell’ambiente circostante, in un modo misurabile dal telescopio ALMA, che ha così fornito una prova convincente della vera origine del violento fenomeno.

La struttura a forma di clessidra derivante dalla fusione stellare si è rivelata ricca di molecole organiche come formaldeide, metanolo e formamide. Tali molecole non potrebbero sopravvivere in un ambiente sottoposto a fusione nucleare e devono quindi essere state prodotte nei detriti in seguito all’evento esplosivo. Dal momento che i sistemi stellari binari sono molto frequenti nella Via Lattea, collisioni di questo genere probabilmente non sono rare. Il materiale espulso nello spazio a seguito del drammatico evento, già ricco di molecole organiche, diventerà infine parte di nuovi sistemi planetari.
[ Barbara Bubbi ]

Nella ripresa il resto a forma di clessidra CK Vulpeculae
Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. P. S. Eyres

https://phys.org/news/2018-10-nova-white-dwarf-brown-collide.html