Betelgeuse (stella preferita perché grande, arancione e ... mi ricorda Beetlejuice😉) è una gigante rossa che terminerà tra non molto (astronomicamente parlando) la sua vita con l’effetto pirotecnico della supernova prima e dell’inevitabile collasso in un buco nero poi.
La cosa di per sé non avrebbe nulla di curioso essendo il destino comune a tutte le stelle massicce.
Diventa però interessante perché con i suoi 640 anni luce è la stella massiccia più vicina e per di più lo scorso anno ha mostrato un calo del 20% della luminosità, fenomeno che aveva fatto ipotizzare l'essere pronta al collasso gravitazionale che innesca la supernova (vedi l'articolo precedente sul tema).
Ipotesi quest’ultima che è venuta meno dopo che gli astronomi hanoo scoperto che la variazione di luminosità era conseguente ad una imponente espulsione di materia che aveva creato immense nubi di polvere e gas nella nostra direzione, oscurando così parte del segnale.
 |
| Schema che riassume la cause della apparente perdita di luminosità di Betelgeuse. (Illustration credit: credit: NASA, ESA, and E. Wheatley, STScI) |
Temete l'effetto di una supernova o di un γ-ray burst? Fate bene, ma almeno nel caso di Betelgeuse siamo ragionevolmente ad una distanza di sicurezza, stimata, per le supernova, in 50 anni luce. Vedi anche l'interessante articolo sulla nostra "fortunata" posizione galattica.
Ma se pensiamo che Betelgeuse con la sua massa 11 volte quella del Sole e una luminosità 135 mila volte superiore, sia un vicino a cui … è meglio non essere troppo vicino data la sua corta vita, che dire allora di VY Canis Majoris, un vero gigante che per di più sta attraversando un lungo periodo di apparente affievolimento dovuto alle sue stesse emissioni di gas e polvere?
Un articolo pubblicato lo scorso mese su The Astronomical Journal ne analizza l’evoluzione grazie ai dati ottenuti con il telescopio spaziale Hubble.
L’astro è una ipergigante rossa (con raggio, massa e luminosità di 1420, 15 e 300 mila volte quelle solari) distante 3840 anni luce. Tradotto in termini meno astratti, se sostituissimo la stella al nostro Sole, questa occuperebbe lo spazio ben oltre l'orbita di Giove.
 |
| VY Canis Majoris, il Sole e l'orbita terrestre messi a confronto (image credit: Oona Räisänen ) |
Il record dimensionale va però a UY Scuti con raggio, massa e luminosità di 1708, 8 e 340 mila volte quelle solari.
credit: Faren29.
A differenza di Betelgeuse che è facile individuare nel cielo anche per il suo colore arancio, VY Canis Majoris (VY CM) non è oggi più visibile ad occhio nudo in seguito all'espulsione di enormi quantità di materia (circa 100 volte quelli persi da Betelgeuse), i cui “pezzi” singoli hanno massa doppia di Giove!
Si ritiene che tali eventi siano originati da fenomeni convettivi simili a quelli che originano le eruzioni solari (basati su celle convettive) ma chiaramente su scala gigante; per capirci, ciascuna cella convettiva su VY CM è grande come il Sole!
Per rendere l'idea delle dimensioni cominciamo ad osservare quello che avviene con le protuberanze solari che in genere danno luogo ad un arco.
 |
| Immagine di una protuberanza solare particolarmente grande affiancata per soli fini comparativi a Giove (a fianco la minuscola Terra). (Image credit: NASA, Goddard SFC) |
 |
| Dettaglio di un arco coronale sul Sole visto dalla sonda TRACE con un filtro specifico per raggi X (171 Å). Si tratta di strutture magnetiche chiuse (analoghe a quelle chiuse presenti nei buchi coronali delle regioni polari e nel vento solare) che emergono dalla superficie del sole e sono pieni di plasma caldissimo. A causa di tale attività magnetica gli archi coronali possono essere i precursori dei brillamenti e delle espulsioni di massa coronali. La temperatura in queste zone arriva al milione di kelvin rispetto ai meno di 10 mila della sottostante fotosfera (image credit: NASA) |
Scaliamo verso l'alto queste strutture ed avremo quelle di VY CM con archi di plasma che partono dalla stella e si estendono per migliaia di unità astronomiche (1 UA è la distanza Terra-Sole).
 |
| Ingrandimenti progressivi di VY Canis Majoris in una composizione di immagini di Hubble e (ultima a dx) una rappresentazione artistica. Da sinistra l'immagine multicolore della enorme nube di materia emessa dalla stella (la nube è ha un diametro di oltre 10 mila UA) e lo zoom sulla regione. Il puntino rosso al centro serve per indicare la dimensione del nostro sistema solare fino a Nettuno che coincide con la dimensione della stella. Clicca per ingrandire o vai all'originale (credit: NASA) |
 |
| L’enorme nube di materia emessa dalla stella ipergigante vista da Hubble. Image credit: Nasa, Esa, R. Humphreys |
La differenza rispetto a quelli solari non è però solo dimensionale. Mentre le protuberanze solari formano archi che in buona parte ricadono sulla stella, quelli di Canis maioris sono veri e propri getti che si perdono nello spazio e con essi se ne va la luminosità stellare.
Un affievolimento rivelatosi molto utile ai ricercatori per datare l'inizio degli eventi eruttivi. A tale scopo si sono concentrati sul movimento e velocità delle masse di plasma più vicine alla stella; i risultati hanno confermato il dato aneddotico (scomparsa dalla osservazione a occhio nudo) datando l'inizio delle emissioni nel periodo a cavallo tra il 19esimo e 20esimo secolo.
Più importante di tutto, i dati hanno fornito informazioni uniche sulla dinamica stellare di questi giganti stellari.
Si tratta infatti di stelle "rare" data la loro vita esiziale rispetto alle nane rosse (poche decine di milioni di anni contro decine di miliardi), meno probabili in galassie antiche (più ricche di elementi pesanti) e con maggiore densità nelle zone di alta formazione stellare. Tradotto, avere a portata di telescopio uno di questi giganti in una fase instabile è un evento che difficilmente si ripeterà ... di sicuro non su scala umana.
Fonte
- The Mass-loss History of the Red Hypergiant VY CMa*
Roberta M. Humphreys et al, The Astronomical Journal (2021)
- Hubble Solves Mystery of Monster Star's Dimming
A corollario del caso VY Canis Majoris aggiungo alcuni dati su una "semplice" gigante rossa, V Hydrae (raggio, massa e luminosità pari a 430, 1 e 7850 volte quelle solari, quindi di fatto una stella solare giunta a fine vita), distante 1200 anni luce da noi.
I dati, forniti ancora una volta dal telescopio Hubble, riportano l'emissione dalla stella di "bolle" di gas ultra caldo (9400 gradi, il doppio della temperatura della stella) di dimensioni doppie del pianeta Marte. Le sfere di plasma (chiamate "cannonballs" nell'articolo) sono scagliate alla ragguardevole velocità di 700 mila km/h.
 |
| Image Credit: NASA, ESA, and A. Feild (STScI) |
Secondo il comunicato della NASA/JPL queste palle di fuoco compaiono ogni 8,5 anni da almeno 4 secoli.
Sull'origine di queste bolle c'è stata sempre incertezza. Se in precedenza, gli astronomi avevano ipotizzato si trattasse da qualcosa di simile a dischi di accrescimento (materiale in orbita attorno alla stella che viene spinto via dall'attività stellare) la spiegazione era troppo stirata e senza vere fondamenta.
I nuovi dati di Hubble suggeriscono ora che la causa prima sia una invisibile (perché oscurata dal luminoso vicino) compagna in quello che quindi risulterebbe essere un sistema binario. Secondo questa ipotesi tale compagna si verrebbe ogni 8,5 nella parte più prossimale della sua orbita ellittica; quando questo accade parte del materiale degli strati più esterni della gigante rossa verrebbe "risucchiato" sotto forma di disco dalla stella transitante e infine (con qualcosa di simile ad un effetto fionda) scagliato nello spazio mentre si allontana.
L'ipotesi è intrigante perché potrebbe spiegare molte altre osservazioni con le stesse caratteristiche, tutte viste nei pressi di stelle morenti.
I dati sono stati ottenuti grazie allo spettrografo per immagini (STIS) montato su Hubble e copre un intervallo di tempo di 11 anni.
La spettroscopia decodifica la luce dell'oggetto, rivelando informazioni su velocità, temperatura, posizione e movimento.
Lo studio è stato pubblicato su "The Astrophysical Journal".
Nessun commento:
Posta un commento