Temperature record e un singolare incremento di luminosità: per Hubble, il responsabile è uno shock al confine tra disco e superficie stellare.
Nel vasto universo delle stelle giovani e in formazione, è curioso il caso di Fu Orionis (o Fu Ori). Situata a 1.200 anni luce dalla Terra, nella costellazione di Orione, questa stella è stata protagonista di un evento straordinario. Un’improvvisa esplosione fotometrica, avvenuta nel 1936, l’ha resa – nel giro di pochi mesi – cento volte più luminosa, diventando una delle stelle più brillanti della sua categoria.
L’incremento di luminosità di Fu Ori è stato molto veloce ma, a differenza delle esplosioni rapide e violente di una supernova, la sua luce si è affievolita lentamente, rimanendo insolitamente alta per quasi un secolo. Fenomeni simili sono stati osservati nei decenni successivi in altre esplosioni, portando alla definizione di una nuova classe di stelle variabili, che porta proprio il nome di Fu Ori, considerata per molto tempo un oggetto unico nel suo genere.
Finora, si è sempre pensato che questo bagliore fosse una conseguenza di un improvviso aumento del tasso di accrescimento della massa stellare. L’esplosione di Fu Ori è emblematica di un tipo di stelle caratterizzate da improvvisi fenomeni eruttivi e che subiscono rilevanti cambiamenti di luminosità. Questi oggetti sono un sottogruppo delle classiche stelle T Tauri, ‘neonate’ che crescono accrescendo materiale dal loro disco e dalla nebulosa circostante. Normalmente, il campo magnetico stellare tiene il disco di accrescimento a una certa distanza dalla stella. Nei sistemi Fu Ori, invece, questo delicato equilibrio viene sconvolto: a causa di instabilità gravitazionali o di interazioni con una compagna binaria, il disco si avvicina alla stella fino a lambire la sua superficie. In base a questo processo, dovrebbe quindi esistere una regione d’impatto in cui il materiale in caduta rallenta, si riscalda e rilascia una grande quantità d’energia.
Il telescopio spaziale Hubble l’ha individuata, permettendo a un gruppo di astronomi di scrutare più in profondità nel cuore di Fu Ori e di ricavare nuovi indizi sul motore di questo particolare tipo di giovane stella. I risultati della ricerca sono stati pubblicati su The Astrophysical Journal Letters. Per approfondire la natura dell’interazione tra Fu Ori e il suo disco di accrescimento – che da quasi 90 anni riversa gas sulla stella in crescita – il team ha sfruttato le capacità ultraviolette di Hubble che, grazie agli strumenti Cos (Cosmic Origins Spectrograph) e Stis (Space Telescope Imaging Spectrograph), ha acquisito i primi spettri nell’ultravioletto lontano e nuovi dati nell’ultravioletto vicino della stella. La sorpresa non è tardata ad arrivare.
«I dati di Hubble indicano una regione d’impatto molto più calda rispetto a quanto previsto dai modelli precedenti», dice Adolfo Carvalho, autore principale dello studio. «In Fu Ori la temperatura supera i 15.000 gradi centigradi, quasi tre volte la temperatura superficiale del nostro Sole. Questo valore sorprendente è quasi il doppio di quello calcolato dai modelli precedenti e ci spinge a riconsiderare le attuali spiegazioni di un tale aumento di temperatura».
Carvalho e colleghi hanno quindi proposto una nuova interpretazione: il materiale del disco precipita rapidamente sulla superficie stellare; una volta raggiunta, rallenta bruscamente, generando uno ‘shock caldo’, ovvero calore e grandi quantità di luce ultravioletta.
Buone o cattive notizie potrebbero riguardare anche l’ambiente circostante: gli effetti di questi fenomeni, infatti, non hanno implicazioni soltanto sulle dinamiche stellari. Gli eventi eruttivi di oggetti come Fu Ori possono influenzare l’evoluzione e la sopravvivenza dei pianeti.
«Se un pianeta si trova lontano nel disco durante la formazione, le esplosioni di un oggetto Fu Ori possono influenzare il tipo di sostanze chimiche che il pianeta erediterà. Se invece il pianeta in formazione è molto vicino alla stella, allora la situazione cambia», spiega Carvalho. «Dopo un paio di esplosioni, un pianeta in formazione molto vicino alla stella può rapidamente migrare verso l’interno e alla fine fondersi con essa. Un pianeta roccioso in formazione vicino a una stella di questo tipo potrebbe disintegrarsi completamente».
In apertura: rappresentazione artistica delle prime fasi dell’esplosione della giovane stella Fu Orionis. Crediti: Nasa-Jpl, Caltech.
