18 Dic 2021 Abbracci Stellari
Al contrario del nostro Sole, molte stelle vivono in coppia. In rari casi si avvicinano così tanto da condividere le loro atmosfere! Un team di astronomi ha utilizzato il radiotelescopio ALMA per studiare 15 rarissime stelle binarie, scoprendo che stanno attraversando una fase fugace e insolita, in cui rimangono avvolte da un comune involucro gassoso, in una sorta di abbraccio cosmico. L’interazione provoca la formazione di getti violenti che fluiscono da poli della stella più piccola attraverso i gas dell’involucro atmosferico.
Le stelle oggetto dello studio, pubblicato su Nature Astronomy, risplendono nella Via Lattea. La più vicina a noi dista oltre 5.000 anni luce dalla Terra. I dati dimostrano che tutte le stelle sono doppie e che recentemente hanno sperimentato una fase rara e violenta, ma interessante per comprendere molti altri fenomeni astronomici. Gli scienziati hanno diretto le antenne di ALMA verso ognuna delle stelle per catturare la luce emessa da varie molecole. Le stelle, soprannominate “fontane d’acqua” e circondate da coltri di gas e polveri, sono note agli astronomi per l’intensa emissione radio da parte di molecole d’acqua presenti nel gas denso attorno al sistema.
Immagine di ALMA del sistema binario W43A, situato a 7.000 anni luce da noi nella Costellazione dell’Aquila. La stella doppia al centro è troppo piccola per poter essere individuata nella ripresa. I due getti espulsi sono mostrati in blu e in rosso, mentre le nubi di polvere in rosa. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), D. Tafoya et al.
Secondo gli astronomi, una delle due stelle del Sistema ha esaurito il combustibile nucleare a sua disposizione, giungendo alla fine della sua vita ed espandendosi in gigante rossa. Questa è la fase dell’evoluzione stellare in cui le stelle simili al Sole iniziano il loro percorso verso la trasformazione in nane bianche circondate da brillanti nebulose planetarie. In base allo scenario, la stella morente ha espulso gli strati gassosi esterni, creando attorno a sè un involucro sferico che circonda un denso nucleo. A questo punto parte del gas della stella compagna si è riversato verso il nucleo della stella morente. Il violento processo ha provocato la formazione di getti di plasma bipolari in uscita dal sistema a velocità fino a 1,8 milioni di chilometri all’ora. Le molecole d’acqua, sorgente dell’emissione radio rilevata da ALMA, sono localizzate probabilmente nella regione compresa tra i getti e il materiale circostante. Le immagini di ALMA evidenziano chiaramente la distribuzione delle nubi polverose trasportate dai getti, a riprova del fatto che i getti stanno impattando sull’ambiente interstellare.
Gli scienziati hanno misurato le firme spettrali di molecole di monossido di carbonio nella luce emessa dalle stelle e hanno confrontato i segnali provenienti da isotopi differenti di carbonio e ossigeno. “Grazie alle straordinarie capacità di ALMA, siamo riusciti a rilevare segnali molto deboli emessi da varie differenti molecole nel gas espulso dalle stelle”, afferma Theo Khouri, primo autore dello studio. Le osservazioni hanno dimostrato che tutte le stelle morenti nelle coppie hanno espulso i loro strati esterni.
“Abbiamo capito che queste stelle hanno iniziato la loro vita con la stessa massa del Sole, o poco più grande. Ora le nostre misurazioni hanno dimostrato che le stelle hanno espulso fino al 50 percento della loro massa totale, nel giro di poche centinaia di anni. Deve essere successo qualcosa di veramente sensazionale”, spiega Wouter Vlemmings, tra i membri del team. Come hanno fatto queste stelle a perdere così rapidamente una simile quantità di massa? Secondo gli scienziati, le due stelle del sistema binario devono essere passate attraverso una fase in cui hanno condiviso la stessa atmosfera, con una delle stelle praticamente inglobata nell’altra. “Durante questa fase, le due stelle orbitano insieme in una sorta di guscio gassoso. Chiamiamo questa fase “involucro comune” ed è davvero breve: dura appena poche centinaia di anni. Un battito di ciglia in termini astronomici”, aggiunge Daniel Tafoya, tra gli autori dello studio.
Gran parte delle stelle in sistemi binari orbitano semplicemente attorno al comune centro di massa. Le stelle oggetto dello studio, invece, condividono la stessa atmosfera, nel corso di un processo estremo che potrebbe persino portarle a fondersi tra loro. Comprendere questa fase fugace di involucro comune tra due oggetti potrebbe aiutarci a indagare anche su altri fenomeni astrofisici, come le esplosioni di supernova, la creazione delle nebulose planetarie bipolari, la collisione dei buchi neri. Il team intende continuare a monitorare le 15 stelle con ALMA e con altri radiotelescopi, dal momento che la loro rapida evoluzione consente di osservare cambiamenti su tempi scala ridotti.
Nell’immagine rappresentazione artistica della coppia di stelle durante la fase di involucro comune. La stella più grande, una gigante rossa, ha creato attorno a sè un’enorme atmosfera, che avvolge anche la compagna più piccola. La stella piccola ruota rapidamente attorno al suo asse e interagisce in modo violento con l’ambiente circostante. L’interazione provoca la formazione di getti potenti che fluiscono dai suoi poli attraverso il gas dell’involucro atmosferico
Image credit: Danielle Futselaar
https://www.chalmers.se/en/departments/see/news/Pages/Stars-secret-embraces-revealed-by-ALMA.aspx
Related posts:
Giovane stella solitaria in formazione
ALMA rileva un possibile pianeta in formazione
ALMA individua un bozzolo stellare con una chimica inusuale
Bracci di spirale per una planetaria
Il disco circumstellare più antico
Scolpire Sistemi Planetari
Le Prime Luci dell’Universo
Due nuovi esopianeti in formazione
Una Vorace Protostella nella Zampa di Gatto
Collisioni nei Dischi Stellari
Il Destino del Sole
Danza col Velo di Gigantesche Stelle Morenti
Le “Piramidi Cinesi” e la Stella Polare
La Nascita di un Ammasso Stellare
Colossale Sfogo Stellare
Stelle in Fuga da Buchi Neri
Una stella espulsa dal cuore oscuro della Via Lattea
Polvere di giganti rosse per la giovane Terra
I Primi Raggi del Sole
ALMA Trova l’Acqua nell’Universo Primordiale