Una Trottola Stellare da Capogiro

07 Dic 2021 Una Trottola Stellare da Capogiro

Gli astronomi hanno individuato una nana bianca da record: compie una rotazione completa attorno al suo asse in appena 25 secondi. Il denso nucleo stellare deriva dall’evoluzione finale di una stella di massa medio-piccola,  ha una dimensione simile a quella della Terra, ma è almeno 200.000 volte più massiccia. In aggiunta la nana bianca sottrae plasma da una stella compagna più grande, per poi scaraventarlo ad alta velocità nello spazio.

I ricercatori hanno stabilito il periodo di rotazione della stella per la prima volta, confermandone la natura estrema: la nana bianca sottrae plasma da una stella compagna nelle vicinanze e lo spara nello spazio a velocità attorno a 3.000 chilometri al secondo, rivelandosi un sistema a “elica magnetica”. Lo studio, realizzato dalle Università di Sheffield e Warwick, è pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Una nana bianca deriva dall’evoluzione finale di una stella simile al Sole, che ha espulso nello spazio i suoi gusci gassosi esterni, riducendosi a un caldo e denso nucleo. La stella oggetto dello studio, chiamata LAMOST J024048.51+195226.9 (J0240+1952 in breve) ha una dimensione simile a quella della Terra, ma è almeno 200.000 volte più massiccia. Fa parte di un sistema binario e la sua immensa gravità fa sì che sottragga materiale da una stella compagna più grande sotto forma di plasma. In passato questo materiale è ricaduto sull’equatore della nana bianca ad alta velocità, fornendo l’energia che ha consentito alla stella di acquisire la sua incredibile velocità di rotazione. J0240+1952 impiega appena 25 secondi per ruotare una volta su sè stessa, quasi 20 volte più rapidamente rispetto alla seconda nana bianca confermata con un tasso di rotazione comparabile. Tuttavia, in qualche periodo della sua evoluzione, J0240+1952 ha sviluppato un forte campo magnetico, che ora agisce da barriera protettiva, facendo sì che gran parte del materiale in caduta venga rilanciato via nello spazio.

Il flusso di plasma residuo ricade verso i poli magnetici della stella, rivelando la sua presenza con brillanti macchie sulla superficie stellare. Queste macchie vanno e vengono dalla nostra visuale in modo periodico, man mano che la stella ruota su sé stessa, provocando pulsazioni nella luce osservabile dalla Terra, che possono permetterci di stimare la sua velocità di rotazione. “J0240+1952 avrà completato varie rotazioni nel breve periodo di tempo impiegato dalle persone per leggere la sua storia. Ed è incredibile. La rotazione è così rapida che la nana bianca deve avere una massa sopra la media anche soltanto per stare insieme e non auto-distruggersi”, spiega Ingrid Pelisoli, a guida dello studio. “Sta sottraendo materiale dalla stella compagna a causa della sua immensa gravità, ma mentre questo plasma si avvicina alla nana bianca, il campo magnetico diventa predominante. Questo tipo di gas è altamente conduttivo e nel corso del processo prende velocità, fiondandosi lontano dalla stella per poi andare a finire nello spazio”.

Ad oggi abbiamo scoperto soltanto due stelle come J0240+1952, con questo sistema di elica magnetica. Per visualizzare efficacemente una stella in grado di ruotare così rapida, il team ha utilizzato lo strumento HiPERCAM montato sul Gran Telescopio Canarias (GTC) a La Palma, Canarie. “È solo la seconda volta che scopriamo uno di questi sistemi a elica magnetica: adesso sappiamo che il caso precedente non era unico. Questa scoperta permette di stabilire che il meccanismo di elica magnetica è una proprietà generale che opera in queste binarie, se si presentano le giuste circostanze”, spiega Tom Marsh, coautore dello studio. “La seconda scoperta è quasi altrettanto importante della prima, perché possiamo sviluppare un modello per la prima, e testare quel modello con la seconda per verificare se funziona”.

Nell’immagine rappresentazione artistica di una nana bianca che sottrae materiale da una stella compagna
Image credit: NASA/CXC/M.Weiss

https://warwick.ac.uk/newsandevents/pressreleases/high-speed_propeller_star

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