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L’atmosfera ‘extralarge’ di Antares

Ha un diametro quasi 700 volte più ampio di quello del Sole ed è colossale anche per quanto riguarda l’atmosfera: si tratta di Antares, stella supergigante rossa situata nella costellazione dello Scorpione, al centro di un nuovo studio che ha visto l’impegno congiunto dei radiotelescopi Alma (Eso) e Vla (Nrao). L’indagine, curata da un gruppo internazionale di astronomi coordinato dal Dublin Institute for Advanced Studies, è stata appena pubblicata su Astronomy & Astrophysics (articolo: “Alma and Vla reveal the lukewarm chromospheres of the nearby red supergiants Antares and Betelgeuse”).

Antares è una stella di grandi dimensioni, relativamente fredda e, dato che il suo ‘carburante’ è in via di esaurimento, prossima a concludere la sua esistenza come supernova. Astri di questa categoria, tramite ampi venti stellari, disperdono nello spazio elementi pesanti, svolgendo un ruolo-chiave nel fornire le basi per lo sviluppo della vita. Il meccanismo che porta all’emissione di tali venti presenta ancora degli interrogativi, cui lo studio dettagliato dell’atmosfera di Antares ha cercato di dare una risposta. Infatti, la sensibilità degli strumenti di Alma e Vla ha permesso di analizzare con una precisione inedita le dimensioni e la temperatura dell’atmosfera, partendo dalla superficie della stella, per passare alla cromosfera e giungere fino alla zona dove i venti prendono il via. Grazie ai dati di Alma e Vla, gli autori del saggio hanno potuto realizzare una mappatura estremamente dettagliata dell’atmosfera di Antares; se si eccettua il Sole, per nessuna altra stella esiste un quadro così approfondito.

Alma ha osservato l’atmosfera di Antares in prossimità della superficie e nelle lunghezze d’onda più corte, mentre la parte più esterna è stata monitorata da Vla nelle lunghezze d’onda più lunghe. Il primo risultato emerso da queste osservazioni è la taglia ‘extralarge’ dell’atmosfera, che misura circa 12 volte il raggio della stella. Successivamente, è stata analizzata la temperatura della maggior parte del gas e del plasma atmosferici. In particolare, spicca il livello di calore della cromosfera, ovvero la regione al di sopra del ‘volto’ della stella che viene riscaldata dai campi magnetici e dalle onde d’urto prodotti dagli intensi moti convettivi di superficie; le cromosfere presentano ancora parecchi aspetti sconosciuti ed è la prima volta che tale tipologia di regione viene osservata nelle onde radio.

La cromosfera di Antares, oltre ad essere molto estesa, presenta una temperatura più bassa rispetto a quanto suggerito da precedenti osservazioni effettuate nell’ottico e nell’ultravioletto; il livello di calore , infatti, raggiunge un valore massimo di 3500 °C per poi scendere gradualmente, rendendo la cromosfera di Antares – da un punto di vista delle temperature stellari – semplicemente tiepida. Il divario riscontrato nel confronto tra le vecchie e le nuove osservazioni, secondo gli astronomi, dipende dal fatto che le misurazioni radio sono un ‘termometro’ sensibile per la maggior parte del gas e del plasma nell’atmosfera di Antares, mentre quelle nell’ottico e nell’ultravioletto erano risultate più sensibili solo per il gas e il plasma più roventi. Di conseguenza, il gruppo di lavoro ha ipotizzato che l’atmosfera di Antares debba essere disomogenea.

Infine, le osservazioni hanno evidenziato una netta distinzione tra la cromosfera e l’area dove i venti stellari iniziano a svilupparsi; nelle immagini di Vla, infatti, risulta visibile un vento forte che viene emesso da Antares e ‘acceso’ dalla sua stella compagna Antares-B, più piccola ma più bollente. Gli astronomi contano di proseguire questo filone di ricerca, specie per approfondire la questione della disomogeneità dell’atmosfera; tuttavia, i dati acquisiti per lo studio hanno consentito di avere importanti indizi sulla genesi del vento stellare e sull’entità della massa che viene espulsa.

In alto: elaborazione artistica dell’atmosfera di Antares (Crediti: Nrao/Aui/Nsf, S. Dagnello) 

Qui sotto: le immagini radio Alma e Vla di Antares (Crediti: Alma – Eso/Naoj/Nrao -, E. O’Gorman; Nrao/Aui/Nsf, S. Dagnello)

Valeria Guarnieri: Nata in tempo utile per vivere sin dall'inizio il fenomeno Star Wars, lavora in ASI dal 2000 e dal 2011 si occupa di comunicazione web presso l'Unità Multimedia dell'ente. Dedica la maggior parte del tempo libero alla montagna, suo grande amore.