Una catastrofe cosmica prossima

Scoperta la prima coppia di stelle interagenti tra di loro e destinate ad esplodere come supernova.
 

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Rappresentazione artistica mostra la zona centrale della nebulosa planetaria Henize 2-428. Il nucleo di questo oggetto singolare è formato da due nane bianche, ciascuna di massa pari a poco meno di quella del Sole. Ci si aspetta che piano piano si avvicinino l'una all'altra e si fondano entro 700 milioni di anni. Questo evento produrrà una spettacolare supernova di tipo Ia che distruggerà entrambe le stelle.|ESO/L. Calçada

Un gruppo internazionale di astronomi, grazie ad una serie di osservazioni effettuate con i telescopi dell’Osservatorio Australe Europeo (ESO) e dell’osservatorio di La Palma (isole Canarie), ha identificato due stelle incredibilmente massicce nel cuore della nebulosa planetaria Henize 2-428. Si tratta di un sistema binario molto stretto costituito da due nane bianche - resti stellari molto piccoli, con dimensioni simili a quelle della Terra, ma estremamente densi in quanto contengono quasi tutta la massa della stella originaria- che ha una massa totale di circa 1,8 masse solari.

Immagine della singolare nebulosa planetaria Henize 2-428 stata ottenuta con il VLT (Very Large Telescope) dell'ESO all'Osservatorio del Paranal (Cile). | ESO

Un'esplosione apocalittica. E’ la coppia più massiccia di nane bianche finora trovata e, quando le due stelle in futuro non tanto lontano, su tempi scala astronomici, si fonderanno, daranno origine a un'esplosione di supernova di tipo Ia. Questo tipo di fenomeni, tra i più violenti dell’Universo, si verificano quando una nana bianca acquisisce massa in eccesso a causa dell’accrescimento di materia da una stella compagna o per fusione con un'altra nana bianca. Quando la massa eccede il limite di Chandrasekhar (1,4 volte la massa del Sole), la stella non riesce più a rimanere in equilibrio e inizia a contrarsi. Ciò fa aumentare enormemente la temperatura, sviluppando una serie di reazioni nucleari incontrollate che in tempi brevissimi fanno esplodere la stella. E’ durante questa violentissima fase finale nell’evoluzione di una stella che si formano buona parte degli elementi più pesanti del ferro.

 

Una scoperta casuale. L'equipe che ha scoperto questa coppia di stelle stava in realtà lavorando a un problema diverso. Volevano capire il modo in cui alcune stelle durante le fasi finali della loro evoluzione producono delle nebulose dall’aspetto asimmetrico. Uno degli oggetti studiati era la strana nebulosa planetaria conosciuta come Henize 2-428. Le nebulose di questo genere non hanno niente a che fare con i pianeti. Questo nome fu dato loro nel XVIII secolo poiché alcuni di questi oggetti visti al telescopio assomigliavano al disco dei pianeti.

 

«Quando abbiamo osservato la stella centrale di questo oggetto con il VLT (Very Large Telescope) dell'ESO abbiamo trovato non una stella, ma una coppia di stelle nel cuore di questa nube deforme di gas incandescente», commenta Henri Boffin dell'ESO, uno dei co-autori della ricerca.

 

All'origine dell'asimmetria. Questa scoperta dà supporto alla teoria secondo la quale una stella centrale doppia possa spiegare la forma inusuale di alcune di queste nebulose, ma c'era un risultato ancora più interessante.

«Ulteriori osservazioni effettuate con i telescopi sulle Isole Canarie hanno permesso di determinare l'orbita delle due stelle e dedurne la massa e la separazione. E qui abbiamo avuto la sorpresa più grande», riferisce Romano Corradi, un astronomo italiano, altro autore dello studio, che lavora all’Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC, Tenerife).

 

È stato infatti possibile stabilire che la massa di ciascuna delle stelle è poco più piccola di quella del Sole e che le loro orbite attorno al comune centro di massa hanno una durata circa 4 ore. Sono sufficientemente vicine l'una all'altra perché, secondo la teoria della relatività generale di Einstein, si avvicinino sempre di più, con un moto a spirale dovuto all'emissione di onde gravitazionali, prima di fondersi in una singola stella entro un periodo di tempo di circa 700 milioni di anni.

 

La stella che ne risulterà sarà così massiccia che nulla potrà impedirne il collasso ed esploderà come supernova. «Finora, la formazione di supernove di tipo Ia a causa della fusione di due nane bianche era solo una previsione teorica» spiega David Jones, membro del gruppo di astronomi che ha effettuato la scoperta. «La coppia di stelle in Henize 2-428 è invece reale!»

 

Questa scoperta avrà ripercussioni molto importanti nello studio delle supernove di tipo Ia, usate per misurare le distanze astronomiche e chiave della scoperta che l'espansione dell'Universo sta accelerando a causa dell'energia oscura.

 

Nel filmato seguente una rappresentazione artistica di due nane bianche che si fondono dando origine ad un’esplosione una supernova di tipo Ia.

 

12 Febbraio 2015 | Mario Di Martino