Eccezionale scoperta: una coppia di stelle rarissime legate tra loro

 

 

La scoperta di un insolito tipo di sistema astrale  fornisce nuove conoscenze sull’evoluzione stellare.

Le nane bianche sono stelle piccole e dense delle dimensioni di un pianeta. Si formano quando una stella di piccola massa ha bruciato tutto il suo combustibile, perdendo i suoi strati esterni.

A volte indicati come “fossili stellari”, offrono informazioni su diversi aspetti della formazione e dell’evoluzione stellare.

Anche il nostro Sole, tra qualche miliardo di anni, terminando il suo ciclo evolutivo, si trasformerà in una nana bianca, più o meno grande quanto la Terra.

Un raro tipo di nana bianca-pulsar è stato scoperto in una ricerca condotta dall’Università di Warwick: è la seconda volta che avviene la rilevazione di un astro come questo e finora se ne conoscono solamente due.

Dato il numero di stelle della nostra galassia, oltre duecento miliardi, si può affermare che l’evento è rarissimo.

Le nane bianche – pulsar sono infatti sistemi binari costituiti da una nana biancai in rapida rotazione, che sferza la sua vicina – una nana rossa – con potenti fasci di particelle elettriche e radiazioni, facendo sì che l’intero sistema si illumini e si oscuri sensibilmente a intervalli regolari. Ciò è dovuto ai forti campi magnetici, ma gli scienziati non sono sicuri di cosa li causi.

Una teoria che spiega i forti campi magnetici è il “modello dinamo”: le nane bianche hanno dinamo (generatori elettrici) nel loro nucleo, come la Terra, ma molto più potenti.

Affinché questa teoria fosse testata, gli scienziati avevano bisogno di cercare altre stelle simili per vedere se le loro previsioni erano corrette.

Su Nature Astronomy, gli scienziati finanziati dal Science and Technology Facilities Council (STFC) del Regno Unito descrivono la pulsar nana bianca appena rilevata, J191213.72-441045.1 (J1912-4410 in breve).

È appunto la seconda volta che viene trovato un tale sistema stellare, dopo la scoperta di AR Scorpii (AR Sco) nel 2016.

A 773 anni luce di distanza e ruotando 300 volte più velocemente del nostro pianeta, la pulsar nana bianca ha dimensioni simile alla Terra, ma una massa grande almeno quanto il Sole.

Ciò significa che un cucchiaino di materiale sulla sua superficie peserebbe circa 15 tonnellate. Le nane bianche iniziano la loro vita a temperature estremamente calde, prima di raffreddarsi nel corso di miliardi di anni, e la bassa temperatura di J1912-4410 indica un’età avanzata.

La dott.ssa Ingrid Pelisoli, STFC Ernest Rutherford Research Fellow presso il Dipartimento di Fisica dell’Università di Warwick, ha dichiarato: “L’origine dei campi magnetici è una grande questione aperta in molti campi dell’astronomia. I campi magnetici nelle nane bianche possono essere più di un milione di volte più forti del campo magnetico del Sole, e il modello dinamo aiuta a spiegare perché. La scoperta di J1912-4410 ha fornito un passo avanti fondamentale in questo campo”.

“Abbiamo utilizzato i dati di diverse campagne di osservazione per trovare candidati, concentrandoci su sistemi che avevano caratteristiche simili a AR Sco. Abbiamo seguito tutti i gli astri con ULTRACAM, che rileva le variazioni di luce molto veloci attese dalle pulsar nane bianche”.

“Dopo aver osservato un paio di dozzine di candidati, ne abbiamo trovato uno che mostrava variazioni di luce molto simili a AR Sco. La nostra campagna di follow-up con altri telescopi ha rivelato che ogni cinque minuti circa, questo sistema ha inviato un segnale radio e a raggi X nella nostra direzione”.

“Questo ha confermato che ci sono più pulsar nane bianche là fuori, come previsto dai modelli precedenti”.

“A causa della loro vecchiaia, le nane bianche nel sistema pulsar dovrebbero essere fredde. I loro compagni dovrebbero essere abbastanza vicini, tanto che l’attrazione gravitazionale della nana bianca fosse in passato abbastanza forte da catturare la massa dalla compagna, e questo le fa ruotare velocemente. Tutte queste previsioni valgono per la nuova pulsar trovata: la nana bianca è più fredda di 13.000 K, ruota sul suo asse una volta ogni cinque minuti e l’attrazione gravitazionale della nana bianca ha un forte effetto sulla compagna”.

“Questa ricerca è un’eccellente dimostrazione che la scienza funziona: possiamo fare previsioni e metterle alla prova, ed è così che ogni scienza progredisce”.

 

Immagine: Dr Mark Garlick//University of Warwick