Una stella ipergigante prossima alla fine

VY Canis Majoris è una vecchia stella ipergigante rossa: potrebbe essere già esplosa in una supernova, ma noi oggi vediamo solamente i sintomi precursori della sua fine.

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Immagine della stella VY Canis Majoris ripresa dal telescopio VLT da 8,20 metri di apertura. | ESO

VY Canis Majoris (VY CMa) è una stella ipergigante rossa variabile irregolare situata a una distanza stimata di 3.840 anni luce da noi in direzione della costellazione del Cane Maggiore.

 

Un mostro celeste. È una delle stelle più grandi conosciute, con un diametro poco più di 1.400 volte quello del Sole e, in virtù delle sue dimensioni, è una delle più luminose della Via Lattea (circa 270.000 volte più del Sole). Nel corso degli anni si è cercato di determinare le dimensioni di VY Canis Majoris, un’operazione resa difficile dal fatto che lo strato superiore della stella ha una densità bassissima ed è in una fase di cambiamento. Attualmente, essendosi espansa incredibilmente durante gli stadi finali della sua vita, si stima che questa stella abbia un raggio superiore a quello dell’orbita di Giove (circa 800 milioni di km).

 

Confronto tra le dimensioni della stella VY Canis Majoris e il Sole. | Oona Räisänen

VY Canis Majoris, che ha una massa stimata di 20-30 masse solari, sta espellendo grandi quantità di materia a un ritmo molto intenso. La stella si trova infatti in una fase molto instabile della sua evoluzione, prossima alla conclusione, caratterizzata da potenti eruzioni. La materia emessa durante questi violenti eventi ha formato attorno all'astro una serie di anelli, archi e globuli di gas e polveri in espansione. Si stima che nel corso degli ultimi mille anni abbia dato luogo a un gran numero di queste eruzioni.

 

precursori di una fine violenta. Recentemente, grazie a osservazioni effettuate con il telescopio spaziale Hubble, è stata misurata con precisione la velocità, la direzione dei getti di materia espulsi da VY CMa stella e la polarizzazione della luce emessa dalla stella, che indica la presenza di polveri. Combinando i dati di Hubble con quelli ottenuti dal telescopio Keck, situato all’Osservatorio di Mauna Kea (Hawaii), è stato possibile effettuarne una ricostruzione tridimensionale. Tale ricostruzione ha mostrato che la perdita di massa della stella è molto più complessa di quanto ci si aspettasse, ed è apparso evidente che gli archi e i noduli sono comparsi in tempi diversi; i getti sono orientati in modo casuale, il che induce a ritenere che derivino da esplosioni avvenute in regioni attive della sua fotosfera (la superficie della stella).

 

I dati spettroscopici ottenuti dalla Terra hanno permesso di scoprire che i getti si allontanano dalla stella a differenti velocità e che provengono da aree diverse della superficie. Gli archi di materia più esterni sono stati espulsi circa 1.000 anni fa, mentre le strutture prossime all'astro avrebbero un'età non superiore a 50 anni. L'energia che alimenta questi fenomeni è fornita dal campo magnetico della stella.

 

ambiente polveroso. Adesso, grazie a una serie di osservazioni effettuate con il Very Large Telescope (VLT) da 8,20 metri di apertura, un team internazionale di astronomi, coordinato da P. Scicluna dell’Academia Sinica Institute for Astronomy and Astrophysics (Taiwan), ha ottenuto delle immagini molto dettagliate di questa stella, permettendo di studiare la polvere che la circonda e la notevole massa che sta perdendo.

 

Grazie ai dati raccolti, hanno potuto determinare le caratteristiche della polvere, che è risultata essere composta di grani di dimensioni attorno ai 0,5 millesimi di millimetro (micron): relativamente grandi, dato che la polvere nello spazio interstellare ha in genere un diametro attorno a 0,01 micron.

 

Stelle come VY Canis Majoris espellono ogni anno una quantità di materia pari a circa 30 masse terrestri. Quando la stella esploderà come supernova, o forse addirittura in un’ipernova, parte della polvere verrà distrutta, altra verrà proiettata nello spazio interstellare. In un lontano futuro, almeno parte di questa polvere contribuirà a creare nuove stelle e nuovi pianeti.

 

La morte in differita. Lo studio di VY Canis Majoris ha permesso di capire meglio come la materia che forma gli strati superiori delle stelle giganti vengano espulsi nello spazio. Date le loro dimensioni, la maggior parte dei grani di polvere potrebbero sopravvivere alla radiazione prodotta dall'inevitabile fine drammatica di VY Canis Majoris quando esploderà.

 

Questa polvere contribuirà al mezzo interstellare circostante, alimentando le future generazioni di stelle e favorendo la formazione di nuovi pianeti. VY Canis Majoris potrebbe esplodere in qualsiasi momento e in effetti potrebbe essere già esplosa, ma la sua luce deve ancora raggiungere la Terra. Per chi potrà vederlo, sarà uno spettacolo incredibile, poiché la luminosità di un evento del genere potrebbe essere pari o superiore a quella della Luna piena.

 

1 dicembre 2015 | Mario Di Martino