Gli astronomi che utilizzano i telescopi dell'Osservatorio europeo meridionale (ESO) hanno scoperto macchie giganti sulla superficie di stelle estremamente calde nascoste negli ammassi stellari. Non solo queste stelle sono afflitte da macchie magnetiche, alcuni sperimentano anche eventi superflare, esplosioni di energia diversi milioni di volte più energetiche di eruzioni simili sul Sole. Le scoperte, pubblicato oggi in Astronomia della natura , aiuta gli astronomi a comprendere meglio queste sconcertanti stelle e ad aprire le porte alla risoluzione di altri elusivi misteri dell'astronomia stellare.

Il gruppo, guidato da Yazan Momany dell'Osservatorio Astronomico INAF di Padova in Italia, ha osservato un particolare tipo di stella noto come stelle di ramo orizzontale estremo:oggetti con circa la metà della massa del Sole ma quattro o cinque volte più caldi. "Queste stelle calde e piccole sono speciali perché sappiamo che aggireranno una delle fasi finali della vita di una stella tipica e moriranno prematuramente, "dice mamma, che in precedenza era un astronomo personale presso l'Osservatorio dell'ESO al Paranal in Cile. "Nella nostra Galassia, questi particolari oggetti caldi sono generalmente associati alla presenza di una vicina stella compagna".

Sorprendentemente, però, la stragrande maggioranza di queste stelle estreme del ramo orizzontale, quando osservato in gruppi stellari fitti chiamati ammassi globulari, non sembrano avere compagni. Il monitoraggio a lungo termine del team di queste stelle, realizzati con i telescopi dell'ESO, ha anche rivelato che c'era qualcosa di più in questi oggetti misteriosi. Quando si osservano tre diversi ammassi globulari, Momany e i suoi colleghi hanno scoperto che molte delle stelle del ramo orizzontale estremo al loro interno hanno mostrato cambiamenti regolari nella loro luminosità nel corso di pochi giorni o diverse settimane.

"Dopo aver eliminato tutti gli altri scenari, c'era solo una possibilità rimasta per spiegare le loro variazioni di luminosità osservate, " conclude Simone Zaggia, un coautore di uno studio dell'Osservatorio Astronomico dell'INAF di Padova in Italia ed ex Fellow dell'ESO:"queste stelle devono essere afflitte da macchie!"

Le macchie sulle stelle con rami orizzontali estremi sembrano essere molto diverse dalle macchie solari scure sul nostro Sole, ma entrambi sono causati da campi magnetici. Le macchie su questi caldi, le stelle estreme sono più luminose e più calde della superficie stellare circostante, a differenza del Sole, dove vediamo macchie come macchie scure sulla superficie solare che sono più fredde dell'ambiente circostante. Anche le macchie sulle stelle del ramo orizzontale estremo sono significativamente più grandi delle macchie solari, coprendo fino a un quarto della superficie della stella. Queste macchie sono incredibilmente persistenti, che dura da decenni, mentre le singole macchie solari sono temporanee, della durata di pochi giorni o mesi. Mentre le stelle calde ruotano, le macchie sulla superficie vanno e vengono, causando i cambiamenti visibili di luminosità.

Al di là delle variazioni di luminosità dovute alle macchie, il team ha anche scoperto un paio di stelle a rami orizzontali estremi che mostravano superflare:improvvise esplosioni di energia e un altro segnale della presenza di un campo magnetico. "Sono simili ai bagliori che vediamo sul nostro Sole, ma dieci milioni di volte più energico, ", afferma il coautore dello studio Henri Boffin, un astronomo presso la sede dell'ESO in Germania. "Un tale comportamento non era certamente previsto e sottolinea l'importanza dei campi magnetici nello spiegare le proprietà di queste stelle".

Dopo sei decenni passati a cercare di capire le stelle estreme del ramo orizzontale, gli astronomi ne hanno ora un quadro più completo. Inoltre, questa scoperta potrebbe aiutare a spiegare l'origine di forti campi magnetici in molte nane bianche, oggetti che rappresentano lo stadio finale della vita delle stelle simili al Sole e mostrano somiglianze con stelle di ramo orizzontale estremo. "Il quadro più ampio però, "dice membro del team, David Jones, un ex borsista dell'ESO ora all'Instituto de Astrofísica de Canarias, Spagna, "è che i cambiamenti di luminosità di tutte le stelle calde, dalle giovani stelle simili al Sole alle vecchie stelle estreme del ramo orizzontale e alle nane bianche morte da tempo, potrebbero essere tutti collegati. Questi oggetti possono quindi essere intesi come collettivamente affetti da macchie magnetiche sulla loro superficie ."