Antares Ancora più Supergigante

Un team internazionale di astronomi ha osservato in dettaglio l’immensa atmosfera della supergigante rossa Antares, utilizzando i radiotelescopi ALMA e Very Large Array. Lo studio rivela che le zone atmosferiche si estendono fino a 12 volte la dimensione della stella in luce visibile, già di per sè ben 700 volte più grande del Sole.

Le supergiganti rosse, come Antares e Betelgeuse, sono stelle enormi, relativamente fredde, giunte al termine della loro evoluzione. Avendo quasi esaurito il combustibile nucleare a loro disposizione, sono destinate a collassare e ad esplodere in supernove. Nel frattempo, attraverso poderosi venti stellari, lanciano nello spazio materiale ricco di elementi pesanti, giocando così un ruolo essenziale nell’arricchimento del mezzo interstellare. Quando una stella sulla via del declino diventa una supergigante rossa la sua atmosfera si espande così che l’astro diventa grande e luminoso, ma con bassa densità. Antares attualmente ha una massa circa 12 volte quella del Sole. Si ritiene che abbia iniziato la sua vita con una massa oltre 15 volte quella del Sole e che abbia perduto tre masse solari di materiale nel corso della sua evoluzione. Lo studio dettagliato dell’atmosfera di Antares può fornire nuovi indizi per comprendere i meccanismi di espulsione del materiale dalla superficie stellare.

Nell’immagine rappresentazione artistica dell’atmosfera di Antares. La stella in luce visibile è ben 700 volte più ampia del Sole, sufficientemente grande da oltrepassare l’orbita di Marte nel Sistema Solare. Ma i radiotelescopi rivelano che la sua reale atmosfera arriva 12 volte più lontano. Credit: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

La mappa ottenuta tramite ALMA e VLA è la visione in banda radio più dettagliata mai ottenuta sino ad oggi per qualsiasi stella, a parte il Sole. ALMA ha osservato Antares nei pressi della sua superficie (la fotosfera ottica) in lunghezze d’onda più corte, mentre le lunghezze d’onda più lunghe utilizzate dal VLA hanno permesso di osservare l’atmosfera stellare più distante. In luce visibile il diametro di Antares è circa 700 volte più grande rispetto a quello del Sole, ma le osservazioni in banda radio rivelano una stella ancora più gigantesca. “La dimensione di una stella può variare drammaticamente a seconda della lunghezza d’onda della luce con cui la osserviamo”, spiega Eamon O’Gorman del Dublin Institute for Advanced Studies, Irlanda, a guida dello studio pubblicato su Astronomy & Astrophysics. “Le lunghezze d’onda del VLA hanno rivelato che l’atmosfera della supergigante si estende fino a quasi 12 volte il raggio della stella”.

I radiotelescopi hanno misurato la temperatura di gran parte del gas e del plasma nell’atmosfera di Antares, rivelando risultati sorprendenti nella cromosfera, la regione al di sopra della superficie stellare che viene riscaldata da campi magnetici e dalle onde d’urto create dai vigorosi processi di convezione in atto. Gli scienziati hanno scoperto che la cromosfera di Antares si estende fino a 2,5 volte il raggio della stella e che la sua temperatura è inferiore rispetto a quanto suggerito da precedenti osservazioni nell’ottico e nell’ultravioletto. La temperatura, infatti, raggiunge il picco di 3.500 gradi Celsius, per poi decrescere gradualmente. Per fare un confronto, la cromosfera del Sole raggiunge temperature di quasi 20.000 gradi. “Abbiamo scoperto che la cromosfera è ‘tiepidina’ piuttosto che calda, nell’ambito delle temperature stellari”, spiega O’Gorman. “La differenza è comprensibile se si pensa che le nostre misurazioni radio rappresentano un termometro sensibile a gran parte del gas e del plasma nell’atmosfera, mentre le precedenti osservazioni ottiche e ultraviolette erano sensibili soltanto al gas e plasma molto caldo”.

“Riteniamo che le stelle supergiganti come Antares e Betelgeuse abbiamo un’atmosfera disomogenea”, afferma il coautore Keiichi Ohnaka dell’Universidad Católica del Norte in Cile. Nei dati di ALMA e del VLA gli astronomi hanno individuato per la prima volta una netta distinzione tra la cromosfera e la regione da cui iniziano a formarsi i venti stellari. È visibile, infatti, un vento immenso espulso da Antares ed illuminato dalla sua compagna più piccola e più calda Antares B. “Conoscere dimensione e temperature reali delle zone atmosferiche ci permette di capire come questi venti immensi inizino a formarsi e quanta massa venga espulsa”, conclude Graham Harper dell’University of Colorado, Boulder, tra gli autori dello studio.

Nell’immagine rappresentazione artistica di Antares
Credit: ESO/M. Kornmesser

https://public.nrao.edu/news/supergiant-atmosphere-of-antares-revealed-by-radio-telescopes/