L’Insolita Fusione di Due Nane Bianche

L’Insolita Fusione di Due Nane Bianche

I ricercatori hanno scoperto un’insolita nana bianca ultra-massiccia, che sfoggia una composizione atmosferica davvero particolare, a circa 150 anni luce di distanza da noi. La scoperta, pubblicata su Nature Astronomy, potrebbe portare nuova luce sull’evoluzione delle nane bianche e sul numero di supernove presenti nella nostra galassia. Si ritiene, infatti che il raro oggetto abbia origine dalla fusione di due nane bianche di massa simile, derivanti dalla morte di due stelle compagne simili al Sole.

La stella, chiamata WDJ0551+4135, è stata individuata grazie ai dati del satellite Gaia dell’ESA ed è stata sottoposta ad analisi spettroscopica tramite il telescopio Herschel. Analizzando la luce della stella, gli astronomi sono stati in grado di identificare la composizione chimica della sua atmosfera, scoprendo livelli di carbonio insolitamente elevati. “Questa stella si distingue come un oggetto che non abbiamo mai osservato prima. Ci si aspetterebbe uno strato esterno di idrogeno, talora mischiato con elio, oppure un miscuglio di elio e carbonio. Non ci aspettavamo, invece, di osservare questa combinazione di idrogeno e carbonio allo stesso tempo”. Per risolvere il mistero, gli astronomi hanno indagato sulle possibili origini dell’oggetto. Gran parte delle nane bianche hanno masse attorno a 0,6 volte quella solare, mentre WDJ0551+4135 ha una massa quasi due volte superiore: 1,14 masse solari compresse in una sfera del diametro pari ad appena due terzi di quello terrestre.

Anche l’età della stella può fornire indizi sulla sua origine. Le stelle più vecchie orbitano nella Via Lattea più velocemente rispetto a quelle più giovani, e questo oggetto si muove più rapidamente rispetto al 99 percento delle altre nane bianche di analoga età, calcolata sulla base del loro raffreddamento. Puo essere quindi che la stella sia ben più vecchia di quanto non appaia. “Abbiamo una composizione che non può essere spiegata in base alla normale evoluzione stellare, una massa due volte superiore a quella media per una nana bianca e un’età cinematica più antica rispetto a quanto possiamo dedurre dal raffreddamento della stella. L’unica spiegazione che ci sentiamo di suggerire è che l’oggetto derivi dalla fusione di due nane bianche”, spiega Hollands.

Anche se la teoria prevede che avvengano fusioni tra due nane bianche, in questo caso l’oggetto derivante è particolarmente insolito. La gran parte delle fusioni stellari avvengono tra due stelle con masse differenti, mentre sembra che questa collisione sia avvenuta tra due stelle di dimensione simile. Esiste un limite massimo raggiungibile dalla massa di una nana bianca, pari a 1,4 masse solari, oltre il quale la stella è destinata a esplodere in supernova, anche se è possibile che tali esplosioni avvengano anche nel caso di masse leggermente inferiori. La stella oggetto dello studio, pertanto, si rivela interessante anche per dimostrare il limite di massa raggiungibile da una nana bianca. Dal momento che il processo di fusione ha effetti sul raffreddamento della stella, è difficile determinare l’età dell’oggetto. Le due nane bianche originarie si sono fuse probabilmente circa 1,3 miliardi di anni fa, ma è possibile che la loro vita precedente sia durata per miliardi di anni.

“Forse l’aspetto più interessante di questa stella è che deve essere stata quasi sul punto di esplodere in supernova: queste colossali esplosioni sono davvero importanti per mappare la struttura dell’Universo, dal momento che possono essere individuate a grandi distanze. Per quanto possa sembrare strano, misurare le proprietà di questa supernova “fallita” e di altre sue sosia che potremo individuare, può fornirci molte informazioni sui processi che portano all’auto-distruzione termonucleare”, conclude Hollands.

Nell’immagine rappresentazione artistica di due nane bianche in corso di fusione
CREDIT University of Warwick/Mark Garlick

https://warwick.ac.uk/newsandevents/pressreleases/two_stars_merged