Site icon Global Science

Il mistero di 40 Eridani b

Il mistero di 40 Eridani b

40 Eridani B

Circa un centinaio di anni fa, un particolare corpo celeste ha fatto incaponire molti astronomi. La stella in questione è 40 Eridani B, del sistema stellare triplo 40 Eridani situato a 16 miliardi e mezzo da noi. Sono molte le teorie che ruotano intorno a questo oggetto celeste. Quando negli anni ottanta dell’Ottocento l’astronomo Edward C. Pickering cominciò a studiare presso l’Harvard College Observatory gli spettri stellari facendo uso del metodo del prisma obiettivo, Williamina Fleming, una delle ‘donne computer’ dell’Osservatorio di Harvard, inventò un sistema per classificare le stelle in base alla quantità di idrogeno osservata nei loro spettri, dalla A alla N. Così 40 Eridani B fu classificata celeste come stella di tipo A per via della significativa presenza di idrogeno nella sua atmosfera – che si pensava essere una conseguenza causata dalla sua temperatura molto alta. Ma, se la luminosità di un corpo celeste dipende dalla sua temperatura, come mai la stella aveva una luminosità così debole? Pochi anni dopo, gli astronomi catalogarono questo tipo di stelle come “nane bianche” ipotizzando che la ragione per cui era stato possibile rilevare solamente l’idrogeno nell’atmosfera di questa tipologia di stelle non era relativa alla loro temperatura, ma al fatto che la loro gravità è così forte da attrarre tutti gli elementi più pesanti nel nucleo. Così, il mistero della debole stella fu risolto.

Nel 1974, l’astronomo W.D. Heintz ha calcolato la massa di 40 Eridani B che è risultata essere pari a 0.43 volte la massa del Sole per 40 Eridani B. All’epoca gli astronomi sapevano che la minor massa che si può formare attraverso l’evoluzione di una stella in una nana bianca – considerando l’attuale età dell’Universo – è di circa 0,5 volte la massa del Sole. Quindi, supponendo che la massa di  Eridani B fosse corretta, doveva essere una nana bianca con un nucleo composto di elio, derivante da una fusione di stelle binarie. In questa situazione, le stelle rilasciano energia trasportando materiale verso gli strati esterni, consentendo la formazione di una nana bianca di massa inferiore con un nucleo di elio. Un altro mistero che circonda 40 Eridani B è nato nel 1998 quando un team di astronomi capeggiati da J.L. Provencal ha provato a stimare il raggio della stella usando la parallasse stellare. Dopo aver stimato massa e raggio del corpo celeste, il team ha ipotizzato che il nucleo era composto da una combinazione di magnesio e ferro. Studi successivi, invece, hanno messo a confronto lo spettro della stella con spettri derivanti da modelli atmosferici per riuscire a stimare la temperatura e la gravità di 40 Eridani b, e successivamente la massa che è risultata essere parti a 0,59 masse solari.Ma la teoria dell’evoluzione stellare sembrava essere in conflitto con la teoria delle atmosfere stellari. Quali sono, quindi, le teorie che dovrebbero essere riviste? Il nuovo studio, pubblicato su The Astrophysical Journal e disponibile su airXiv, sembrerebbe aver trovato la risposta.

Gli autori dello studio sono rimasti molto sorpresi nello scoprire che l’orbita di 40 Eridani B non era stata aggiornata attraverso nuove osservazioni da più di quattro decenni dal lavoro di Heintz. Dopo aver confrontato le misurazioni passate e attraverso i dati raccolti dallo United States Naval Observatory (Usno), il team è riuscito a calcolare la nuova massa di Eridani B che è risultata essere 0,565 masse solari. Infine gli autori hanno confrontato le nuove stime della massa e del raggio della stella con le teorie passate risolvendo anche il mistero della composizione del nucleo. Secondo i rislutati dello studio, 40 Eridani b è  una nana bianca al carbonio-ossigeno, il tipo più comune di nana bianca nell’universo. Analizzando ulteriori dati, gli autori hanno dimostrato che sia la massa che la composizione del nucleo di 40 Eridani B sono ben spiegati dalla nostra teoria della evoluzione stellare. Hanno inoltre confermato che il metodo più comunemente usato per stimare la massa di una stella, ovvero quello di combinare l’analisi spettrale con  la relazione massa-luminosità  sembrerebbe essere quello più sicuro. Gli scienziati stanno lavorando per rispondere ad un ultimo quesito che riguarda l’atmosfera di 40Eridani B.

Exit mobile version