Rappresentazione artistica di una stella nana L, una stella con una massa così piccola che è appena al di sopra del confine di essere effettivamente una stella, colto nell'atto di emettere un enorme "super bagliore" di raggi X, come rilevato dall'osservatorio spaziale a raggi X XMM-Newton dell'ESA. Gli astronomi hanno individuato l'enorme bagliore di raggi X nei dati registrati il 5 luglio 2008 dalla European Photon Imaging Camera (EPIC) a bordo dell'XMM-Newton. In pochi minuti, la piccola stella, conosciuto con il suo numero di catalogo J0331-27, rilasciato più di dieci volte più energia anche dei brillamenti più intensi subiti dal Sole. Il rilevamento di questa drammatica alta energia pone un problema fondamentale per gli astronomi, che non pensavano fosse possibile su stelle così piccole. Credito:ESA
Una stella di circa l'otto per cento della massa del Sole è stata catturata mentre emetteva un enorme "super bagliore" di raggi X, una drammatica eruzione ad alta energia che pone un problema fondamentale per gli astronomi, che non pensavano fosse possibile su stelle così piccole.
Il colpevole, conosciuto con il suo numero di catalogo J0331-27, è una specie di stella chiamata nana L. Questa è una stella con una massa così piccola che è appena sopra il limite dell'essere effettivamente una stella. Se avesse una massa inferiore, non avrebbe le condizioni interne necessarie per generare la propria energia.
Gli astronomi hanno individuato l'enorme bagliore di raggi X nei dati registrati il 5 luglio 2008 dalla European Photon Imaging Camera (EPIC) a bordo dell'osservatorio a raggi X XMM-Newton dell'ESA. In pochi minuti, la minuscola stella ha rilasciato più di dieci volte più energia anche dei brillamenti più intensi subiti dal Sole.
I brillamenti vengono rilasciati quando il campo magnetico nell'atmosfera di una stella diventa instabile e collassa in una configurazione più semplice. Nel processo, rilascia una grande proporzione dell'energia che è stata immagazzinata in esso.
Questo rilascio esplosivo di energia crea un improvviso schiarimento - il bagliore - ed è qui che le nuove osservazioni presentano il loro più grande enigma.
"Questa è la parte scientifica più interessante della scoperta, perché non ci aspettavamo che le stelle nane-L immagazzinassero abbastanza energia nei loro campi magnetici per dare origine a tali esplosioni, "dice Beate Stelzer, Institut für Astronomie und Astrophysik Tubinga, Germania, e INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo, Italia, che faceva parte del gruppo di studio.
Un gigantesco nastro di gas caldo esplode verso l'alto dal sole, guidato da un anello gigante di magnetismo invisibile. Questa straordinaria immagine è stata catturata il 27 luglio 1999 da SOHO, l'Osservatorio solare ed eliosferico. La Terra è sovrapposta per il confronto e mostra che dall'alto verso il basso il ciclo del gas, o rilievo, estende nello spazio circa 35 volte il diametro del nostro pianeta. Credito:SOHO (ESA e NASA)
L'energia può essere immessa nel campo magnetico di una stella solo da particelle cariche, che sono anche conosciuti come materiale ionizzato e creati in ambienti ad alta temperatura. Come un nano L, però, J0331-27 ha una temperatura superficiale bassa per una stella:solo 2100 K rispetto ai circa 6000 K del Sole. Gli astronomi non pensavano che una temperatura così bassa sarebbe stata in grado di generare abbastanza particelle cariche per alimentare così tanta energia nel campo magnetico. Quindi l'enigma è:come sia possibile un super bagliore su una stella del genere.
"Questa è una bella domanda, "dice Beate. "Semplicemente non lo sappiamo, nessuno lo sa."
Il super flare è stato scoperto nell'archivio dati XMM-Newton nell'ambito di un ampio progetto di ricerca condotto da Andrea De Luca dell'INAF—Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica di Milano, Italia. Il progetto ha studiato la variabilità temporale di circa 400.000 sorgenti rilevate da XMM-Newton in 13 anni
Andrea e collaboratori erano particolarmente alla ricerca di fenomeni peculiari e in J0331-27 l'hanno sicuramente ottenuto. Un certo numero di stelle simili era stato visto emettere super brillamenti nella parte ottica dello spettro, ma questo è il primo rilevamento inequivocabile di una tale eruzione alle lunghezze d'onda dei raggi X.
La lunghezza d'onda è significativa perché segnala da quale parte dell'atmosfera proviene il super flare:la luce ottica proviene dalle profondità dell'atmosfera della stella, vicino alla sua superficie visibile, mentre i raggi X provengono dall'alto nell'atmosfera.
Comprendendo le somiglianze e le differenze tra questo nuovo, e finora unico, super brillamento sulla nana L e i brillamenti osservati in precedenza, rilevata a tutte le lunghezze d'onda su stelle di massa maggiore è ora una priorità per il team. Ma per farlo, hanno bisogno di trovare più esempi.
Rappresentazione artistica di una stella nana L, una stella con una massa così piccola che è appena al di sopra del confine di essere effettivamente una stella, colto nell'atto di emettere un enorme "super bagliore" di raggi X, come rilevato dall'osservatorio spaziale a raggi X XMM-Newton dell'ESA. Gli astronomi hanno individuato l'enorme bagliore di raggi X nei dati registrati il 5 luglio 2008 dalla European Photon Imaging Camera (EPIC) a bordo dell'XMM-Newton. In pochi minuti, la piccola stella, conosciuto con il suo numero di catalogo J0331-27, rilasciato più di dieci volte più energia anche dei brillamenti più intensi subiti dal Sole. Il rilevamento di questa drammatica alta energia pone un problema fondamentale per gli astronomi, che non pensavano fosse possibile su stelle così piccole. Credito:ESA
"C'è ancora molto da scoprire nell'archivio XMM-Newton, " dice Andrea. "In un certo senso, Penso che questa sia solo la punta dell'iceberg".
Un indizio che hanno è che c'è solo un bagliore da J0331-27 nei dati, nonostante XMM-Newton abbia osservato la stella per un totale di 3,5 milioni di secondi, circa 40 giorni. Questo è peculiare perché anche altre stelle flaring tendono a soffrire di numerosi flare più piccoli.
"I dati sembrano implicare che una nana L impiega più tempo per accumulare energia, e poi c'è un improvviso grande rilascio, "dice Beata.
Le stelle che brillano più frequentemente rilasciano ogni volta meno energia, mentre questo nano L sembra rilasciare energia molto raramente ma poi in un evento davvero grande. Perché questo potrebbe essere il caso è ancora una domanda aperta che necessita di ulteriori indagini.
"La scoperta di questo super bagliore nano L è un ottimo esempio di ricerca basata sull'archivio XMM-Newton, dimostrando l'enorme potenziale scientifico della missione, "dice Norbert Schartel, Scienziato del progetto XMM-Newton per l'ESA. "Non vedo l'ora che arrivi la prossima sorpresa."
