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Nuove osservazioni dl telescopio spaziale Hubble svelano una nuova fase vitale nel processo di invecchiamento di astri come il nostro.
Sulla fine del Sole gli scienziati hanno ipotizzato una data: si “spegnerà” tra 5 miliardi di anni, un tempo più o meno equivalente alla sua attuale età.
A quell’epoca la nostra stella avrà esaurito tutto il combustibile (principalmente idrogeno ed elio) che alimenta le fusioni nucleari al suo interno, le quali danno origine all’energia che fa brillare l’astro.
Il nucleo del Sole, ridotto alle dimensioni di un pianeta non più gande della Terra, continuerà a rimanere relativamente caldo, ma si raffredderà progressivamente. Questo stadio della vita stellare è conosciuto come nana bianca. La maggior parte delle stelle dell’universo concluderà la sua esistenza in questo modo.
Ma se le cose non andassero proprio così? Nuove osservazioni del telescopio spaziale Hubble hanno infatti rivelato che alcune nane bianche continuano ancora la fusione nucleare bruciando idrogeno. La grande differenza è che ciò non avviene più nel loro nucleo, ma sulla loro superficie esterna.
Per studiare la fisica alla base dell’evoluzione delle nane bianche, gli astronomi hanno confrontato il raffreddamento delle nane bianche in due massicce collezioni di stelle, gli ammassi globulari M3 e M13. Questi due ammassi hanno in comune molte proprietà fisiche come l’età e la metallicità (l’abbondanza di elementi più pesanti), ma le popolazioni di stelle che alla fine daranno origine a nane bianche sono diverse. Questo rende M3 e M13 un perfetto laboratorio naturale in cui testare come si raffreddano le diverse popolazioni di nane bianche.
La Telecamera Wide Field 3 di Hubble ha permesso di osservare M3 e M13 a lunghezze d’onda vicine all’ultravioletto, consentendo di confrontare più di 700 nane bianche nei due ammassi. Si è scoperto così che M3 contiene nane bianche “standard”, che si stanno semplicemente raffreddando. M13, invece, contiene due popolazioni di nane bianche: le nane bianche standard e quelle che sono riuscite a trattenere un involucro esterno di idrogeno, permettendo loro di bruciare più a lungo e quindi raffreddarsi più lentamente.
Confrontando i risultati con simulazioni al computer dell’evoluzione stellare in M13, i ricercatori sono stati in grado di dimostrare che circa il 70% delle nane bianche in M13 sta bruciando idrogeno sulle loro superfici, diminuendo la velocità con cui si stanno raffreddando.
Questa scoperta potrebbe avere conseguenze su come gli astronomi misurano l’età delle stelle nella Via Lattea. La relazione relativamente semplice tra età e temperatura ha portato gli astronomi a utilizzare la velocità di raffreddamento delle nane bianche come orologio naturale per determinare l’età degli ammassi stellari. Tuttavia, con la scoperta delle nane bianche che bruciano idrogeno superficiale, queste stime potrebbero essere imprecise fino a un miliardo di anni.
