28 Giu 2019 Stelle Anziane Camuffate da Giovani
Quattro anni fa, gli scienziati scoprirono che alcune giganti rosse rappresentavano una sorta di paradosso: la loro composizione chimica indicava un’età assai diversa rispetto a quella suggerita dalla loro grande massa. Oggi, i ricercatori del Max Planck Institute for Solar System Research (Germany), della Aarhus University (Denmark), e dell’Ohio State University (USA) hanno risolto questa contraddizione apparente: alcune giganti rosse sono in effetti più vecchie, e l’apparente giovinezza è dovuta a passate fusioni con altre stelle.
Il team ha rilevato le abbondanze di carbonio, azoto e ossigeno, che originariamente si formano nel nucleo, ma si spostano verso la superficie stellare in enormi correnti di plasma, nel corso della trasformazione della stella in gigante rossa. Simili rilevazioni permettono di indagare sui processi cui le stelle vanno soggette. Secondo gli scienziati, alcune delle giganti rosse devono aver subito un processo di fusione con altre stelle, durante uno stadio avanzato della loro evoluzione. In caso come questi, la massa non è un criterio ammissibile per determinare l’età reale di una stella. Nel corso della loro vita, le stelle attraversano varie fasi di evoluzione, pertanto spesso non rivelano la loro età a una prima occhiata: la durata di ogni fase differisce troppo da stella a stella. Con analisi più approfondite, tuttavia, gli astronomi possono ricostruire la storia di una stella. “Sembrava che le stelle fossero giovani e vecchie allo stesso tempo. Questo paradosso apparente ha suscitato il mio interesse fin da allora”, spiega Saskia Hekker, a guida del nuovo studio.
La composizione del materiale delle giganti rosse suggeriva un’età superiore a 10 miliardi di anni: le stelle contengono relativamente poco ferro, un elemento che è stato prodotto lentamente nel corso dell’evoluzione galattica. Le stelle vecchie, pertanto, contengono poco ferro rispetto ad altre sostanze come magnesio, calcio e silicio. Per determinare il rapporto tra questi elementi, gli astronomi analizzano lo spettro stellare, ma un altro metodo per dedurre la massa di una stella sfrutta l’astrosismologia, che analizza le variazioni in luminosità per effetto di oscillazioni in superficie.
Dal momento che al loro interno prevalgono temperature particolarmente elevate, le stelle massicce bruciano rapidamente il combustibile nucleare a loro disposizione, e godono di un’aspettativa di vita molto più ridotta rispetto alle stelle piccole. Le giganti rosse in questione sono rivelate dei veri pesi massimi, tanto che il metodo basato sull’astrosismologia ha permesso di stimare per le stelle un’età inferiore a 6 miliardi di anni. I ricercatori hanno dimostrato che questa incongruenza tra i due metodi nella stima dell’età era dovuta a processi violenti subìti in passato dalle stelle. “Alcune delle misteriose stelle devono essersi fuse con altre durante o dopo la loro trasformazione in giganti rosse”, conclude Hekker. “La loro grande massa non è una proprietà originaria, e pertanto non può essere utilizzata per determinare l’a loro età. Le stelle in realtà sono più vecchie”.
Nell’immagine rappresentazione artistica di una gigante rossa
Crediti: ESO/M. Kornmesser
https://www.mps.mpg.de/Solution-to-Red-Giants-Age-Paradox
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