• Home
  • Chimica
  • Astronomia
  • Energia
  • Natura
  • Biologia
  • Fisica
  • Elettronica
  •  science >> Scienza >  >> Astronomia
    Valzer stellare con finale drammatico

    La nebulosa infrarossa di J005311. Credito:Vasilii Gvaramadse/Università di Mosca

    Gli astronomi dell'Università di Bonn e i loro colleghi di Mosca hanno identificato un insolito oggetto celeste. È molto probabilmente il prodotto della fusione di due stelle morte molto tempo fa. Dopo miliardi di anni che girano l'uno intorno all'altro, queste cosiddette nane bianche si sono fuse e sono risorte dai morti. Nel futuro prossimo, le loro vite potrebbero finalmente finire, con un enorme botto. I ricercatori stanno ora presentando i loro risultati sulla rivista Natura .

    Il prodotto di fusione estremamente raro è stato scoperto dagli scienziati dell'Università di Mosca. Sulle immagini realizzate dal satellite Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) hanno trovato una nebulosa di gas con una stella luminosa al centro. Sorprendentemente, però, la nebulosa emetteva quasi esclusivamente radiazioni infrarosse e nessuna luce visibile. "I nostri colleghi a Mosca si sono resi conto che questo già deponeva per un'origine insolita, " spiega il dott. Götz Gräfener dell'Argelander Institute for Astronomy (AIfA) dell'Università di Bonn.

    A Bonn, è stato analizzato lo spettro della radiazione emessa dalla nebulosa e dalla sua stella centrale. In questo modo, i ricercatori dell'AIfA sono stati in grado di dimostrare che l'enigmatico oggetto celeste non conteneva né idrogeno né elio, una caratteristica tipica degli interni delle nane bianche. Le stelle come il nostro Sole generano la loro energia bruciando l'idrogeno, la fusione nucleare dell'idrogeno. Quando l'idrogeno viene consumato, continuano a bruciare elio. Però, non possono fondere elementi anche più pesanti:la loro massa è insufficiente per produrre le necessarie alte temperature. Una volta esaurito tutto l'elio, cessano di bruciare e si raffreddano trasformandosi nelle cosiddette nane bianche.

    Di solito la loro vita è finita a questo punto. Ma non per J005311:è così che gli scienziati hanno chiamato la loro nuova scoperta nella costellazione di Cassiopea, 10, 000 anni luce dalla Terra. "Supponiamo che due nane bianche si siano formate lì nelle immediate vicinanze molti miliardi di anni fa, " spiega il prof. Dr. Norbert Langer dell'AIfA. "Si giravano l'uno intorno all'altro, creando distorsioni esotiche dello spazio-tempo, chiamate onde gravitazionali." Nel processo, hanno perso gradualmente energia. In cambio, la distanza tra loro si ridusse sempre di più fino a quando finalmente si fusero.

    Immagini a infrarossi WISE da 22 micron a diverse scale di intensità (pannelli aeb) confrontate con un'immagine ottica IPHAS H alfa in cui la nebulosa non è visibile (pannello c). (c) Vasilii Gvaramadse/Università di Mosca

    Solo cinque di questi oggetti nella Via Lattea

    Ora la loro massa totale era sufficiente per fondere elementi più pesanti dell'idrogeno o dell'elio. La fornace stellare riprese a bruciare. "Un tale evento è estremamente raro, " sottolinea Gräfener. "Probabilmente non ci sono nemmeno una mezza dozzina di tali oggetti nella Via Lattea, e ne abbiamo scoperto uno."

    Un estremo colpo di fortuna. Tuttavia, i ricercatori sono convinti di aver ragione con la loro interpretazione. Per uno, la stella al centro della nebulosa brilla 40, 000 volte più luminoso del sole, molto più luminoso di quanto potrebbe fare una singola nana bianca. Inoltre, gli spettri indicano che J005311 ha un vento stellare estremamente forte:questo è il flusso di materiale che emana dalla superficie stellare. Il suo motore è la radiazione generata durante il processo di combustione. Soltanto, alla velocità di 16, 000 chilometri al secondo, il vento di J005311 è così veloce che questo fattore da solo non basta a spiegarlo. Però, si prevede che le nane bianche unite abbiano un campo magnetico rotante molto forte. "Le nostre simulazioni mostrano che questo campo si comporta come una turbina, che accelera ulteriormente il vento stellare, " dice Grafener.

    Purtroppo, la rinascita di J005311 non durerà a lungo. In poche migliaia di anni la stella avrà trasformato tutti gli elementi in ferro e svanirà di nuovo. Poiché la sua massa è aumentata di oltre 1,4 volte la massa del Sole nel processo di fusione, subirà un destino eccezionale. La stella collasserà sotto l'influenza della sua stessa gravità. Allo stesso tempo, gli elettroni e i protoni che formano la sua materia si fonderanno in neutroni. La stella di neutroni risultante ha solo una frazione della sua dimensione precedente, misurando solo pochi chilometri di diametro, mentre pesa più dell'intero sistema solare.

    J005311, però, non se ne andrà senza un saluto finale. Il suo crollo sarà accompagnato da un enorme botto, una cosiddetta esplosione di supernova.


    © Scienza https://it.scienceaq.com