La famosa stella “girandola” della WR 104 rivela un’altra sorpresa

Un recente studio rivela che la famosa “stella girandola” di Wolf-Rayet 104 nasconde più di un mistero, ma è ancora meno probabile che sia la potenziale “Morte Nera” che si pensava fosse una volta.

La ricerca dello scienziato e astronomo Grant Hill dell’Osservatorio W. M. Keck conferma finalmente ciò che si sospettava da anni: WR 104 ha al suo centro una coppia di stelle massicce in orbita l’una intorno all’altra con un periodo di circa 8 mesi e la collisione tra i loro potenti venti dà origine alla sua girandola rotante di polvere che brilla nell’infrarosso, e gira con lo stesso periodo.

La struttura a girandola di WR 104 è stata scoperta all’Osservatorio Keck nel 1999 e le straordinarie immagini di essa che gira nel cielo hanno stupito gli astronomi.

Una delle due stelle che si sospettava orbitassero l’una intorno all’altra, una stella di Wolf-Rayet, è una stella massiccia ed evoluta che produce un potente vento altamente arricchito di carbonio.

La seconda stella – una stella OB meno evoluta ma ancora più massiccia – ha un vento forte che è per lo più di idrogeno.

Si pensa che le collisioni tra venti come queste permettano la formazione di idrocarburi, spesso indicati come “polvere” dagli astronomi.

Quando è stato scoperto, WR 104 ha anche fatto notizia come un potenziale lampo di raggi gamma (GRB) che potrebbe essere puntato proprio su di noi.

I modelli delle immagini della girandola indicavano che stava ruotando nel piano del cielo come se stessimo guardando direttamente dall’alto in basso qualcuno che girava un tubo da giardino sopra la sua testa.

Ciò potrebbe significare che anche i poli di rotazione delle due stelle potrebbero essere puntati nella nostra direzione.

Quando una delle stelle termina la sua vita come supernova, l’esplosione potrebbe essere abbastanza energetica da creare un GRB che si diffonderebbe nelle direzioni polari.

Dal momento che si trova proprio qui nella nostra galassia, e sembrava essere puntato proprio su di noi, all’epoca, WR 104 ha guadagnato un secondo soprannome: la “Morte Nera”.

La ricerca di Hill, pubblicata su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, si basa sulla spettroscopia utilizzando tre degli strumenti del Keck Observatory: il Low Resolution Imaging Spectrometer (LRIS), l’Echellette Spectrograph and Imager (ESI) e il Near-Infrared Spectrograph (NIRSPEC).

Con questi spettri, è stato in grado di misurare le velocità delle due stelle, calcolare la loro orbita e identificare le caratteristiche degli spettri derivanti dai venti in collisione. Tuttavia, si è rivelata una grande sorpresa in serbo.

“La nostra vista della spirale di polvere dalla Terra sembra assolutamente frontale (che ruota nel piano del cielo), e sembrava un’ipotesi abbastanza sicura che le due stelle orbitassero nello stesso modo”, dice Hill.

“Quando ho iniziato questo progetto, pensavo che l’obiettivo principale sarebbero stati i venti in collisione e un’orbita frontale era un dato di fatto. Invece, ho trovato qualcosa di molto inaspettato. L’orbita è inclinata di almeno 30 o 40 gradi rispetto al piano del cielo”.

 Come possono la spirale di polvere e l’orbita essere inclinate così tanto l’una rispetto all’altra? C’è altra fisica che deve essere presa in considerazione quando si modella la formazione del pennacchio di polvere?

“Questo è un ottimo esempio di come, con l’astronomia, spesso iniziamo uno studio e l’universo ci sorprende con misteri che non ci aspettavamo”, riflette Hill.

“Possiamo rispondere ad alcune domande, ma crearne altre. Alla fine, a volte è così che impariamo di più sulla fisica e sull’universo in cui viviamo. In questo caso, la WR 104 non ha ancora finito di sorprenderci!”