Nel cosmo esistono anche delle stelle ‘immortali’: sono alcune nane bianche che, pur essendo morte, sono in grado di produrre energia e bloccare il loro processo di raffreddamento, riuscendo così inaspettatamente a mantenersi calde per miliardi di anni.
Queste stelle ‘dure a morire’ sono state scoperte nel 2019 grazie ai dati provenienti dal satellite Gaia di Esa, che vede il contributo italiano.
Dato che le nane bianche sono resti stellari ormai privi della loro fonte di energia nucleare, la luminosità costante di alcune di esse rappresenta un oscuro paradosso senza risposta per gli astronomi.
Questo fenomeno controintuitivo è, inoltre, d’intralcio all’utilizzo delle nane bianche come anagrafe delle stelle: più una nana bianca è fredda, più si presume che sia vecchia, per questo motivo la loro temperatura è utilizzata come orologio per determinare l’età delle popolazioni stellari.
Tuttavia, le temperature costanti del sottogruppo di nane bianche ‘immortali’ possono trarre gli astronomi in inganno, in quanto rischiano di datarle alcuni miliardi di anni di quanto lo siano veramente.
Ora, una nuova ricerca pubblicata su Nature ha scoperto il processo che permette a queste stelle ‘immortali’ di produrre una particolare forma di energia diversa da quella nucleare.
Il loro segreto sta in un processo di congelamento del plasma stellare che non si sviluppa dall’interno verso l’esterno come solitamente accade.
Secondo i ricercatori, quando la nana bianca inizia a congelarsi, i cristalli solidi che si formano al suo interno cominciano a galleggiare verso la superficie, in quanto meno densi del plasma in cui sono immersi. Questa emersione dei cristalli comporta lo spostamento verso il basso del liquido più pesante.
La caduta verso il centro della stella del materiale plasmatico più denso libera in questo modo una forma di energia gravitazionale, sufficiente a interrompere il processo di raffreddamento della stella per miliardi di anni.
«Un aspetto affascinante di questa scoperta è che la fisica coinvolta è simile a qualcosa che osserviamo nella vita quotidiana: i cristalli congelati all’interno della stella nana bianca galleggiano invece di affondare. Potremmo paragonare il loro comportamento a quello dei cubetti di ghiaccio che galleggiano nell’acqua», afferma Sihao Cheng, coautore della nuova ricerca e primo autore dello studio con cui sono state scoperte le nane bianche ‘immortali’.
La soluzione al paradosso identificata non spiega però come mai questo fenomeno accada solo in alcune nane bianche e non in altre. Secondo gli autori ciò è probabilmente dovuto alle diverse composizioni delle stelle.
Fornendo una migliore comprensione dell’età e dei fenomeni delle nane bianche, la ricerca aiuterà gli scienziati a ricostruire la formazione della nostra galassia grazie anche a orologi stellari ora più precisi.
Immagine in evidenza: Rappresentazione della stella nana bianca V391 Peg. Crediti: Chris Laurel, Celestia
