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    Questo misterioso pavone stellare esotico potrebbe aprire le porte a un regno della fisica che è stato solo intravisto

    Credito:ESO/Callingham et al., CC BY-ND

    Una scoperta astronomica sta gettando nuova luce su un sistema stellare squisitamente formato nella nostra galassia, la Via Lattea, con due stelle Wolf-Rayet. Queste stelle sono di breve durata e di conseguenza molto rare, con solo poche centinaia confermate tra i cento miliardi circa di stelle della nostra galassia.

    Ricerca pubblicata dal nostro team nel Avvisi mensili della Royal Astronomical Society offre uno sguardo più da vicino a nessuno, ma due stelle Wolf-Rayet, in un sistema stellare binario chiamato Apep, a circa 8000 anni luce dalla Terra.

    I Wolf-Rayets sono spesso più di 20 volte la massa del nostro sole. Sono ferocemente caldi, brillante e può emettere più radiazioni di un milione di stelle normali. Infatti, sono così luminosi che volano via sotto il loro stesso bagliore, spargendo enormi quantità di massa attraverso intensi venti stellari ed elementi trainanti come l'elio, ossigeno e carbonio nello spazio.

    Ape, prende il nome dal serpentino dio egizio del caos, è stato annunciato per la prima volta dal mio team nel 2018. Con le nuove scoperte di un documento condotto dal recente laureato dell'Università di Sydney del mio gruppo, Yinuo Han, abbiamo gettato tutto quello che avevamo sulla fisica apparentemente inspiegabile che guida questo esotico pavone del regno stellare.

    Il ballo di Apep ripreso dalla telecamera

    Trovare una qualsiasi stella di Wolf-Rayet è un evento da un miliardo, possibile solo perché le loro proprietà estreme agiscono come un faro visibile attraverso la galassia. In Apep, troviamo un paio di queste rare stelle annidate in un'orbita, l'unico esempio di Wolf-Rayet binario mai verificato.

    La loro radiazione feroce spinge gli strati esterni della stella nello spazio, dove il materiale, in particolare il carbonio, è in grado di raffreddarsi e condensarsi in un pennacchio di grani, formando un vero e proprio pilastro di polvere di stelle.

    Nel caso della stella binaria Apep, però, mentre le due stelle orbitano l'una intorno all'altra, questa polvere viene attorcigliata e scolpita in una vasta coda fuligginosa incandescente. Sia la forma geometrica che il movimento di questa polvere codificano la fisica dell'orbita della stella, così come la velocità dei venti.

    Utilizzando tecniche di imaging ad alta risoluzione, abbiamo rivelato la forma del pennacchio luminoso. Tornando in Apep per tre anni consecutivi, sottili differenze potrebbero essere viste nel movimento della coda di polvere.

    Nonostante la grande distanza da cui abbiamo osservato il sistema, l'incredibile potenza dei moderni telescopi e delle tecnologie di imaging ci ha permesso di catturare la danza di Apep.

    Credito:la conversazione

    Un potenziale primato per la nostra Via Lattea?

    Analizzando questi dati, abbiamo prodotto e un modello che si abbina all'intricata geometria a spirale di Apep con dettagli sorprendenti. Tuttavia, la crescente chiarezza delle immagini è servita solo a raddoppiare l'enigma sottostante che avvolge il sistema.

    Infrangere le regole che generalmente governano altri pennacchi di polvere spinti dal vento, La coda di polvere di Apep sembrava fluttuare al suo ritmo lento, in aperta sfida ai venti estremi che dovrebbero spingerla. Questo era difficile da capire, poiché i venti Wolf-Rayet sono più di un miliardo di volte più potenti del nostro vento solare.

    Dopo aver ricontrollato eventuali errori, siamo stati costretti ad accettare che la spirale di polvere fosse, infatti, espandendosi quattro volte più lentamente dei venti stellari misurati. E così, ci siamo trovati di fronte a qualcosa di inaudito in altri sistemi a doppia stella Wolf-Rayet; qualcosa che richiede una nuova fisica per capire.

    L'unica spiegazione rimasta era che il pennacchio di Apep fosse in qualche modo protetto al suo interno, vento più dolce. Questo modello del vento a due velocità è teoricamente possibile se la stella che lancia il vento ha una proprietà peculiare:la rotazione rapida.

    Se sta ruotando molto velocemente sul suo asse, è possibile che questo possa lanciare un vento lento in una direzione, diciamo intorno all'equatore, mantenendo un vento veloce più vicino ai poli.

    Questo apre le porte a un regno della fisica affascinante che prima era stato intravisto solo dagli astronomi.

    Brucia luminosa, vivere veloce, morire giovani

    Le stelle di Wolf-Rayet sono, per definizione, alla fine del loro ciclo di vita. Forse tra poche decine di migliaia di anni - nessuno sa esattamente quando - sono destinati ad esplodere come supernova, rilasciando una quantità titanica di energia e materia nella galassia e lasciando un buco nero residuo o una stella di neutroni.

    Lo studente universitario sbloccato dell'Università di Sydney Yinuo Han ha condotto una ricerca su Apep, un sistema stellare binario Wolf-Rayet a 8000 anni luce dalla Terra. Credito:Yinuo Han.

    È qui che il problema critico della rapida rotazione della stella viene al centro della scena. Una normale supernova ha pochi impatti e conseguenze al di là del suo immediato vicinato stellare. Ma quando la stella precursore è un rotatore rapido, questo può portare la fisica in un dominio completamente diverso:quello di un lampo di raggi gamma.

    Qui, scoppi di furia cruda eruttano dai poli di rotazione con una tale violenza che sono visibili in tutto l'universo osservabile.

    Essendo estremamente raro, lampi di raggi gamma non sono mai stati osservati nella nostra galassia. I calcoli implicano un colpo diretto da un'intensa esplosione di radiazioni, anche a notevole distanza nelle profondità della galassia, potrebbe avere conseguenze reali per la vita qui sulla Terra.

    Potrebbe causare una serie di problemi, come la riduzione dell'ozono e le piogge acide. Alcuni studi sostengono che un tale sciopero potrebbe aver causato l'evento di estinzione Ordoviciano-Siluriano nei reperti fossili, il secondo più grande (in percentuale) dei cinque principali eventi di estinzione della Terra.

    Fortunatamente per noi, nel caso di Apep, sicuramente non siamo nella linea di fuoco. Se dovesse essere generato un colpo di raggi gamma, sarebbe puntato innocuo in una direzione lontana dalla Terra.

    Se il collegamento a un progenitore del lampo di raggi gamma può essere stabilito saldamente, questo catturerebbe un fenomeno sfuggente precedentemente noto solo a distanze cosmologiche. In entrambi i casi, il futuro per gli studi di questo sistema sono davvero rosei.

    Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.




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