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A caccia di novae 35 anni dopo

Quasi 35 anni fa un gruppo di scienziati del Museo di Storia Naturale di New York aveva proposto una teoria che prevedeva un lungo ciclo di vita delle novae subito dopo la loro fase esplosiva. Ora un team  guidato dalle Università di Ariel e Tel Aviv ha trovato il modo di confermare questa teoria con uno studio dedicato pubblicato sull’ultimo numero di Nature Astronomy. La ricerca conferma che le novae che ‘lampeggiano’  e che di conseguenza sono visibili rappresentano solo una percentuale dell’intera popolazione mentre il resto si nasconde in una sorta di letargo.

«Abbiamo  ripreso i dati del primo studio – afferma Micheal Shara autore dello studio principale e coautore del nuovo – secondo cui la maggior parte di questi sistemi  stellari sono in letargo profondo in attesa di svegliarsi  e per questo non siamo riusciti ad identificarli. Le novae che osserviamo sono solo la punta dell’iceberg. L’errore è stato ritenere che le stelle simili alle novae (novae-like) e le novae nane rappresentino in pieno la popolazione. Al contrario i sistemi che portano allo sviluppo di novae, le variabili cataclismiche, sono molto più comuni di quanto pensassimo».

Nello specifico le variabili cataclismiche sono composte da una nana bianca e da una compagna solitamente una nana rossa che ruotano l’una intorno all’altra in un’orbita molto stretta. La nana bianca produce un campo gravitazionale intenso e risucchia il gas ricco di idrogeno della compagna. Quest’ultimo si accumula fino a formare un disco di accrescimento attorno alla nana bianca che si deposita sulla superficie. Al crescere del materiale depositato aumenta anche la pressione interna della stella con temperature che innescano una fusione nucleare dell’idrogeno. Il gas viene espulso violentemente dalla superficie producendo una nova fino a un milione di volte più luminosa del Sole per un periodo di tempo variabile, da pochi giorni a qualche mese.

Nello studio originale Shara suddivide il ciclo di vita delle novae subito dopo l’esplosione in differenti fasi: simil nova, nova nana e binaria distaccata dopo un periodo di letargo. Il ciclo viene ripetuto per intero fino a centomila volte per un arco temporale che può estendersi fino ad arrivare a miliardi di anni.  «Allo stesso modo in cui un uovo, un bruco, una pupa e  una crisalide – continua Shara – rappresentano le fasi della vita della farfalla queste fasi mostrano le novae in diversi momenti della loro vita». Shara e i suoi colleghi hanno simulato l’esplosione di diverse migliaia di novae per dimostrare quantitativamente che l’evoluzione delle variabili cataclismiche è ciclica e guidata dalla reazione delle due stelle.

I risultati hanno confermato che  questi sistemi non passano attraverso i vari stati descritti per tutta la durata delle loro esistenza. Al contrario i sistemi appena nati si alternano solo tra stati di nova e  simil nova mentre nel successivo dieci percento della loro vita passano attraverso tre stati: nova, simil nova e nova nana. Per il restante novanta percento dell’esistenza invece questi sistemi attraversano continuamente tutti gli stati. Lo studio ha anche dimostrato che quasi tutte le novae che osserviamo oggi si verificano ad un ritmo di circa una volta ogni diecimila anni e non, come teorizzato in precedenza, una volta ogni pochi milioni di anni.

«Statisticamente questo significa che i sistemi che osserviamo  rappresentano circa il cinque percento di quelli effettivamente presenti nel cosmo – conclude Shara –  la stragrande maggioranza si trova nello stato di binaria distaccata e viene ignorata a causa della scarsa luminosità. Ora sappiamo che sono lì, in attesa di essere scovate».

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