Gli astronomi hanno presentato una spiegazione per le forme delle nebulose planetarie. La scoperta si basa su una serie di osservazioni di venti stellari attorno a stelle che invecchiano. Contrariamente al consenso comune, il team ha scoperto che i venti stellari non sono sferici, ma hanno una forma simile a quella delle nebulose planetarie. Il team conclude che l'interazione con una stella o un esopianeta di accompagnamento modella sia i venti stellari che le nebulose planetarie. I risultati sono stati pubblicati in Scienza .

Le stelle morenti si gonfiano e si raffreddano fino a diventare giganti rosse. producono venti stellari, flussi di particelle che la stella espelle, che li fa perdere massa. Poiché mancavano osservazioni dettagliate, gli astronomi hanno sempre pensato che questi venti fossero sferici, come le stelle che circondano. Man mano che la stella si evolve ulteriormente, si riscalda di nuovo e la radiazione stellare fa risplendere gli strati espulsi di materiale stellare in espansione, formando una nebulosa planetaria.

Per secoli, gli astronomi erano all'oscuro della straordinaria varietà di forme colorate delle nebulose planetarie che erano state osservate. Le nebulose sembrano tutte avere una certa simmetria ma non sono quasi mai rotonde. "Il sole, che alla fine diventerà una gigante rossa, è rotondo come una palla da biliardo, quindi ci siamo chiesti:come può una stella del genere produrre tutte queste forme diverse?" dice l'autore corrispondente Leen Decin (KU Leuven).

Il suo team ha osservato i venti stellari intorno a stelle giganti rosse fredde con l'Osservatorio ALMA in Cile, il più grande radiotelescopio del mondo. Per la prima volta in assoluto, hanno raccolto un grande, raccolta dettagliata di osservazioni, ognuno di loro realizzato con lo stesso identico metodo. Questo è stato fondamentale per poter confrontare direttamente i dati ed escludere i bias.

Quello che hanno visto gli astronomi, li ha sorpresi. "Abbiamo notato che questi venti sono tutt'altro che simmetrici o rotondi, " Dice il professor Decin. "Alcune di loro sono in realtà molto simili nella forma alle nebulose planetarie".

Compagni

Gli astronomi potrebbero persino identificare diverse categorie di forme. "Alcuni venti stellari erano a forma di disco, altri contenevano spirali, e in un terzo gruppo, abbiamo identificato i coni." Questa è una chiara indicazione che le forme non sono state create casualmente. Il team si è reso conto che altri, le stelle di piccola massa o anche i pianeti pesanti nelle vicinanze della stella morente stavano causando i diversi modelli. Questi compagni sono troppo piccoli e deboli per essere rilevati direttamente. "Proprio come un cucchiaio che mescoli in una tazza di caffè con un po' di latte può creare un motivo a spirale, il compagno aspira materia verso di sé mentre ruota intorno alla stella e modella il vento stellare, "Spiega Decin.

Il team ha messo questa teoria in modelli, e infatti:la forma dei venti stellari può essere spiegata dai compagni che li circondano, e la velocità con cui la stella evoluta fredda perde la sua massa a causa del vento stellare è un parametro importante. Decin:"Tutte le nostre osservazioni possono essere spiegate dal fatto che le stelle hanno una compagna".

Fino ad ora, i calcoli sull'evoluzione delle stelle si basavano sul presupposto che le stelle invecchiate simili al sole avessero venti stellari sferici. "I nostri risultati cambiano molto. Dal momento che la complessità dei venti stellari non è stata presa in considerazione in passato, qualsiasi precedente stima del tasso di perdita di massa delle vecchie stelle potrebbe essere errata fino a un fattore 10." Il team sta ora effettuando ulteriori ricerche per vedere come ciò potrebbe influire sui calcoli di altre caratteristiche cruciali dell'evoluzione stellare e galattica.

Il futuro del sole

Lo studio aiuta anche a immaginare come potrebbe apparire il sole quando morirà tra 7000 milioni di anni. "Giove o anche Saturno, perché hanno una massa così grande, influenzeranno se il sole trascorre i suoi ultimi millenni nel cuore di una spirale, una farfalla, o qualsiasi altra forma incantevole che vediamo oggi nelle nebulose planetarie, "Decin nota. "I nostri calcoli ora indicano che una debole spirale si formerà nel vento stellare del vecchio sole morente."

"Eravamo molto emozionati quando abbiamo esplorato le prime immagini, " dice il co-autore Miguel Montargès (KU Leuven). "Ogni stella, che prima era solo un numero, diventato un individuo da solo. Ora, a noi, hanno una loro identità. Questa è la magia di avere osservazioni ad alta precisione:le stelle non sono più solo punti".

Lo studio fa parte del progetto ATOMIUM, che mira a saperne di più sulla fisica e la chimica delle vecchie stelle. "Le stelle che invecchiano fredde sono considerate noiose, vecchio e semplice, ma ora dimostriamo che non lo sono:raccontano la storia di ciò che viene dopo. Ci è voluto del tempo per capire che i venti stellari possono avere la forma di petali di rosa (vedi, Per esempio, il vento stellare di R Aquilae), ma, come disse Antoine de Saint-Exupéry nel suo libro Il Piccolo Principe :"C'est le temps que tu as perdu pour ta rose, qui fait ta rose si importante." ("È il tempo che hai speso per la tua rosa che rende la tua rosa così importante.")