Nel 2014, L'XMM-Newton dell'ESA ha individuato i raggi X provenienti dalla massiccia stella Rho Ophiuchi A e, l'anno scorso, ha scoperto che questi fluiscono e rifluiscono periodicamente sotto forma di intensi bagliori, entrambi risultati inaspettati. Il team ha ora utilizzato il Very Large Telescope dell'ESO per scoprire che la stella vanta un forte campo magnetico, confermando il suo status di faro cosmico.

È noto che le stelle come il sole producono forti bagliori di raggi X, ma le stelle massicce sembrano essere molto diverse. Nelle stelle superiori a otto masse solari l'emissione di raggi X è costante, e nessuna stella del genere era stata osservata con sicurezza brillare ripetutamente in questa parte dello spettro, fino a poco tempo fa.

Nel 2014, un team di scienziati ha utilizzato l'osservatorio spaziale XMM-Newton dell'ESA per osservare una stella massiccia chiamata Rho Ophiuchi A. Questa stella si trova nel cuore della Rho Ophiuchi Dark Cloud, una regione vicina nota per la formazione attiva di nuove stelle. Sorprendentemente, i dati hanno mostrato un'abbondanza di raggi X in streaming dalla stella, spingendo la squadra a guardare più da vicino.

"Abbiamo osservato la stella con XMM-Newton per quasi 40 ore e abbiamo trovato qualcosa di ancora più inaspettato, " dice Ignazio Pillitteri dell'INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo, Italia, e capo del gruppo di ricerca.

"Piuttosto che un liscio, emissione costante, i raggi X pulsavano periodicamente verso l'esterno da Rho Ophiuchi A, variando in un periodo di circa 1,2 giorni mentre la stella ruotava, come un faro a raggi X! Questo è un fenomeno abbastanza nuovo nelle stelle più grandi del sole".

Rho Ophiuchi A è molto più calda e massiccia della nostra stella madre. Rimane sconosciuto come vengono generati i raggi X in tali pesi massimi stellari; una possibilità è un forte magnetismo intrinseco, che sarebbe osservabile tramite segni di magnetismo superficiale. Però, come sarebbe nato un tale campo magnetico - e come sarebbe collegato a qualsiasi emissione di raggi X - rimane poco chiaro.

"Abbiamo ipotizzato che potrebbe esserci una gigantesca macchia magnetica attiva sulla superficie di Rho Ophiuchi A, un po' come una macchia solare, solo molto più grande e più stabile, "aggiunge Pillitteri.

"Mentre la stella ruota, questo posto sarebbe entrato e uscito dalla vista, causando i raggi X pulsanti osservati. Però, questa idea era alquanto improbabile; le macchie sulle stelle si formano quando un campo magnetico interno emerge in superficie, e sappiamo che solo una stella massiccia su dieci ha un campo magnetico misurabile".

Un altro modo in cui potrebbe essere creato l'"effetto faro" pulsante è tramite un compagno orbitante di massa inferiore che ha aggiunto i suoi abbondanti raggi X alla luce attribuita a Rho Ophiuchi A; questa emissione di raggi X varierebbe di intensità man mano che l'ipotetica stella più piccola attraversava davanti e dietro Rho Ophiuchi A durante la sua orbita di 1,2 giorni. Il team ha preso in considerazione anche questa possibilità:che Rho Ophiuchi A potesse avere un piccolo, invisibile, compagno di massa inferiore in un'orbita molto stretta.

"Per scoprirlo in un modo o nell'altro, ci siamo affrettati a ottenere misurazioni magnetiche di Rho Ophiuchi A utilizzando uno dei più grandi telescopi terrestri esistenti:il Very Large Telescope dell'ESO, " dice Lida Oskinova dell'Università di Potsdam, Germania, un membro del team internazionale che ha condotto lo studio.

"Eccitante, queste misurazioni hanno confermato una delle nostre previsioni e hanno mostrato che i raggi X sono molto probabilmente collegati a strutture magnetiche sulla superficie della stella".

Queste misurazioni sono state effettuate in luce visibile utilizzando una tecnica nota come spettropolarimetria, che comporta lo studio di varie lunghezze d'onda della luce polarizzata emanata da una stella. I dati hanno mostrato che Rho Ophiuchi A ha un intenso campo magnetico circa 500 volte più forte di quello del sole.

"Un campo così forte è facilmente in grado di produrre il tipo di razzi che abbiamo individuato, "dice Pillitteri.

"Ciò conferma che ciò che abbiamo scoperto utilizzando XMM-Newton erano effettivamente brillamenti di raggi X su Rho Ophiuchi A, che le stelle massicce possono essere magneticamente attive – come mostrato dalle osservazioni ottiche – e che questa attività può essere vista nei raggi X”.

I dati combinati indicano che Rho Ophiuchi A è l'unica stella del suo tipo ad avere una regione magnetica attiva confermata sulla sua superficie che emette raggi X. La ricerca di comportamenti simili in stelle come Rho Ophiuchi A aiuterà gli scienziati a capire quanto sia diffuso questo fenomeno, e svelare di più sulle proprietà magnetiche di tali stelle.

"Questo studio è importante nella nostra esplorazione di stelle massicce:c'è ancora molto che non capiamo su questi oggetti, "dice Norbert Schartel, Scienziato del progetto ESA XMM-Newton.

"Insieme, le straordinarie capacità di XMM-Newton e del Very Large Telescope hanno ora scoperto un altro pezzo del puzzle".

"Come bonus, illustra molto bene il processo della scienza:trovare qualcosa di interessante o insolito, indagare e formulare alcune possibili ipotesi, e in seguito con più osservazione per capire quale sia corretto. È un meraviglioso esempio di collaborazione internazionale tra telescopi, sia in orbita che a terra, lavorare insieme per esplorare e spiegare i fenomeni che vediamo in tutto il cosmo".