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Alma svela gli abbracci segreti delle stelle

Indagando 15 stelle insolite della Via Lattea tramite il telescopio Alma di Eso, un team di astronomi guidato dalla Chalmers University of Technology, in Svezia, ha scoperto che queste sono in realtà 15 coppie di stelle strette interamente in un abbraccio. Sistemi binari, cioè, che hanno vissuto la fase dell’involucro comune, uno dei percorsi evolutivi stellari meno compresi e più elusivi dell’universo.
I risultati dell’indagine sono pubblicati su Nature Astronomy.

Grazie al gigantesco telescopio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma) situato in Cile, i ricercatori hanno indagato un particolare campione di 15 stelle della nostra galassia, tra cui la più vicina si trova a 5000 anni luce dalla Terra. Questi astri sono noti come ‘fontane d’acqua‘, vecchie stelle caratterizzate dall’espulsione di getti di gas bipolari ad alta velocità che, scontrandosi con il materiale circostante, creano spettacoli luminosi simili a fontane artistiche.

«Eravamo particolarmente incuriositi da queste stelle perché sembrano buttare fuori quantità di polvere e gas nello spazio, alcune sotto forma di getti con velocità fino a 1,8 milioni di chilometri all’ora», afferma Theo Khouri, ricercatore Chalmers e primo autore dello studio.

Con l’obiettivo di capire come questi getti si creino, il team ha indagato le concentrazioni di alcuni gas stellari. La sensibilità di Alma ha permesso il rilevamento di segnali molto deboli di diverse molecole nel gas espulso, riuscendo così a mostrare qualcosa di inaspettato. Dalle osservazioni è emerso, infatti, che le stelle stavano tutte espellendo i loro strati esterni, nonostante le concentrazioni molecolari non indicassero, al contrario, una fase così estrema per gli astri.

«Ci siamo resi conto che queste stelle hanno iniziato la loro vita con la stessa massa del Sole, o solo poche volte di più. – afferma Wouter Vlemmings, astronomo Chalmers e coautore dell’articolo – Ora le nostre misure hanno mostrato l’espulsione fino al 50% della loro massa totale, solo nelle ultime centinaia di anni. Deve essere successo loro qualcosa di veramente drammatico».

L’unico meccanismo conosciuto in grado di spiegare un’espulsione rapida corrispondente a una grande frazione della massa stellare è l’evoluzione dell‘involucro comune.
Quando una stella di massa simile al Sole termina la fase stabile del suo ciclo di vita, inizia a espandersi diventando una gigante rossa. Il suo diametro cresce enormemente, fino ad alcune centinaia di milioni di chilometri.
Se la gigante rossa fa parte di un sistema binario, questa espansione potrebbe portare le due stelle a condividere i loro gas ed espellere velocemente gran parte degli strati esterni, creando così l’involucro comune di gas che le contiene entrambe.
Questa fase, con i due astri che orbitano insieme in una sorta di bozzolo, è davvero breve e dura solo poche centinaia di anni, motivo per cui è così difficile scovare ed osservare stelle abbracciate.

Per questo, il risultato delle osservazioni tramite Alma diventa molto interessante, mostrando, infatti, che il campione di ‘fontane d’acqua’ rappresenta un insieme importante di sistemi stellari nella nostra galassia che subiscono tutti una fase di involucro comune. Dal momento che le 15 coppie sembrano evolversi su una scala temporale umana, il team prevede ora di continuare a monitorarle con Alma e altri radiotelescopi.

«Cosa succede per scatenare l’esplosione di una supernova? Come fanno i buchi neri ad avvicinarsi abbastanza da entrare in collisione? Cosa rende belli e simmetrici i sistemi che chiamiamo nebulose planetarie? Gli astronomi hanno sospettato per molti anni che gli involucri comuni siano parte delle risposte a domande come queste. Ora abbiamo un nuovo modo di studiare questa fase stellare importante ma misteriosa», conclude Theo Khouri.

 

Immagine: illustrazione artistica di un abbraccio stellare (Crediti: Danielle Futselaar, artsource.nl)

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