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    Una guida per cacciare stelle zombie

    Illustrazione di una nana bianca che accresce la massa spogliando la sua compagna non degenerata. Credito:ESO/Kornmesser

    A quanto pare non tutte le supernove funzionano. E quando falliscono, lasciano un residuo mezzo masticato, brucia ancora per il calore residuo ma per il resto senza vita:una stella zombie. Gli astronomi non sono sicuri di quante di queste creature dovrebbero essere morte si nascondano nelle profondità interstellari, ma con le recenti simulazioni gli scienziati stanno facendo un elenco delle loro firme rivelatrici in modo che i futuri sondaggi possano potenzialmente rintracciarli.

    Un'occasione fallita

    Le stelle muoiono (come in, in realtà completamente morire) in una varietà di modi magnifici. Un modo in particolare è particolarmente straziante. Quando due stelle nascono insieme, uno dei due sarà naturalmente un po' più grande dell'altro, a causa di una completa casualità. Le stelle più grandi fondono l'idrogeno a una velocità maggiore, quindi passano attraverso i loro cicli di vita più velocemente:sequenza principale di combustione dell'idrogeno, gigante rossa in mongolfiera, elio furioso che brucia, bella nebulosa planetaria, e la pensione nana bianca.

    Il compagno della stella più grande osserva l'intero processo svolgersi prima di seguire le orme della sorella stellare. Ma quando il secondo, la stessa stella più piccola si gonfia fino al palcoscenico della gigante rossa, a volte la situazione va pericolosamente storta. In orbita intorno alla nana bianca che un tempo era una stella a tutti gli effetti, il materiale del compagno può fuoriuscire sulla superficie, costruendo una densa atmosfera di elio.

    La nana bianca esiste sul filo di un coltello quantistico, supportato da una forza nota come pressione degenerativa. L'unica cosa che impedisce un ulteriore collasso è la sua massa ridotta. Ancora e la bilancia sarà inclinata sfavorevolmente... che è esattamente ciò che accade quando risucchia del materiale sulla sua superficie da un compagno. Una volta che la nana bianca raggiunge una certa soglia critica, il carbonio e l'ossigeno del suo corpo iniziano a fondersi in una sequenza di detonazione incontrollata, liberando tutta quell'energia potenziale repressa in un'unica esplosione furiosa.

    Tranne quando non lo fa.

    Per ragioni che gli astronomi non comprendono appieno, non tutte le esplosioni innescate provocano un grande splash. Forse il fronte di fiamma avvolgente nelle fasi iniziali non consuma completamente la nana bianca. Forse si accumula abbastanza materiale perché accada qualcosa di interessante, ma non di più. Forse i forti campi magnetici allontanano le energie all'ultimo minuto.

    Non importa il metodo, però, non abbastanza energie da scatenare per fare a pezzi completamente la nana bianca, lasciando qualcosa che sarebbe dovuto morire:uno zombi.

    (Un)vita di uno zombi

    Queste stelle zombi conducono vite particolari... o meglio, non-vite. Sono roventi, ancora doloranti per il boo-boo quasi supernova che hanno sofferto. Nessuna grande sorpresa date le energie supreme scatenate anche durante un tentativo fallito di detonazione. Inoltre, sono abbastanza piccoli, perdendo gran parte della loro massa nello sfogo violento, lasciando dietro di sé una groppa che va dalla massa del sole a solo un decimo di quella.

    Col tempo, anche se, si raffreddano. Dopo che è trascorso un tempo sufficiente (esattamente quanto tempo dipende dalla loro massa, ma in genere sono alcuni milioni di anni) sembrano indistinguibili da una tipica nana bianca. E a meno che non rimanga un compagno orbitante, permettendo la stima della massa, gli zombi sembrano normali.

    Quindi come sceglierli?

    Toolkit di un cacciatore

    È difficile individuare le supernove fallite che portano alle stelle zombi, conosciuto con il termine di Tipo 1ax, dal momento che sono molto meno luminosi dei loro cugini completamente esplosivi (per ovvie ragioni). Sono stati avvistati per la prima volta solo nel 2002 (nella tipica vena astronomica di "ehi, quella cosa sembra strana") e da allora abbiamo raccolto solo circa 50 esempi. Sulla base dei pochi dati che abbiamo, ovunque dal 5 al 30% di tutte le supernove di tipo 1a (il tipo in cui una nana bianca esplode rimpinzandosi dell'atmosfera di un compagno) porta a una stella zombi.

    L'immagine di Hubble che mostra la nana bianca Stein 2051B e la stella più piccola sotto di essa sembrano essere vicine. Credito:NASA/ESA/K. Sahu (STScI)

    In rari casi, poi, possiamo fotografare il prima e il dopo e cogliere la nascita di uno zombi. Ma c'è un modo per trovare le stesse stelle zombie, molto tempo dopo la loro selvaggia formazione?

    intrigante, sì.

    La chiave è una combinazione del loro calore iniziale e del loro mix di elementi pesanti. Tipicamente una nana bianca sarà quasi interamente composta da carbonio e ossigeno. Ma durante l'evento di detonazione, quegli elementi si fondono a cose molto più pesanti.

    Inizialmente quegli elementi pesanti galleggeranno semplicemente attorno alla massa dello zombi, insieme a tutto il carbonio e l'ossigeno non fusi, e tutte le radiazioni che cercano di sfuggire all'interno caldo. Ma elementi diversi rispondono alle radiazioni in modi diversi. Attraverso un processo noto magicamente come levitazione radiativa, alcuni elementi possono risalire in superficie, sostenuta dalla pressione costante della radiazione interna.

    Una volta in superficie, alterano sottilmente l'impronta leggera della stella, l'alterazione è lo spettro. Secondo recenti simulazioni, gli elementi del gruppo ferroso del ferro, rutenio, osmio, e l'hassium sono particolarmente prolifici sulle superfici di questi zombi.

    Quindi se guardi una nana bianca, e sembra un po'... metallico... per i tuoi gusti, potresti semplicemente guardare in faccia uno zombi.


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