La scoperta di una stella nana bianca con due facce completamente diverse.
 |
| Credit: Caltech |
Le nane bianche rappresentano la fase stellare ultima per stelle di massa piccola e medio-piccola come il Sole, che hanno una vita residua superiore a decine se non centinaia di miliardi di anni prima di spegnersi del tutto in una nana nera.
Si tratta di stelle ad alta densità e temperatura in cui essendosi consumato il carburante per la fusione nucleare e non avendo massa sufficiente ad innescare le reazioni di fusione degli elementi più pesanti (fino al ferro) come avviene per le stelle supermassicce, devono la energia luminosa prodotta alla energia residuale immagazzinata al suo interno. Una volta che avrà raggiunto un equilibrio termico con lo spazio circostante il flusso terminerà e con essa la luce emessa.
Il sole raggiungerà questa in circa 5 miliardi di anni dopo un breve momento di “gloria” attraverso la fase di gigante rossa in cui espellerà gran parte della sua materia esterna e “precipitando” il rimanente in un residuo molto denso delle dimensioni della Terra e di massa circa la metà del Sole attuale.
Questo “canone” ha trovato ora un casus mirabilis con la scoperta di una nana bianca i cui due lati sono diversi, uno fatto di idrogeno e l'altro di elio. In parole povere la superficie della nana bianca cambia completamente da un lato all'altro.
Una stranezza che ha reso quasi scontato il nome scelto per essa, Giano, il dio romano a due facce, simbolo della transizione.
Lo studio che riporta i dettagli della scoperta è stato pubblicato su Nature lo scorso 19 luglio.
Durante la formazione (alias morte per spegnimento) della stella che diventerà una nana bianca, la componente gravitazionale fa sì che gli elementi più pesanti (in genere carbonio e ossigeno) si accumulino nelle parti più interne mentre gli elementi più leggeri come l'idrogeno e l'elio (più abbondante) salgano verso lo strato superiore.
 |
| La nana bianca nei suoi diversi strati |
L’analisi di Giano ha mostrato che durante le 4 rotazioni sul suo asse ogni ora, i dati spettrometrici cambiavano evidenziando una composizione diversa per ogni faccia. Un dato confermato da diversi osservatori terrestri. La spiegazione più probabile è che la stella sia stata intercettata in una fase molto specifica della sua evoluzione, quella del passaggio tra il una superficie dominata dall’idrogeno a quella dominata dall’elio. Nel processo (inevitabile una volta che le reazioni di fusione nucleare sono terminate) si ha un rimescolamento degli elementi; durante questa transizione, è possibile che l'idrogeno si diluisca all'interno, permettendo all'elio di diventare l'elemento dominante.
La ragione per cui su Giano si assiste alla evoluzione in tempi diversi sui due lati della stella potrebbe essere dovuta alla asimmetria del campo magnetico (fenomeno comune nei corpi celesti) che, più forti su un lato, rallenterebbero qui la fase di ridistribuzione, quindi rimanendo più ricco di idrogeno.
 |
| Il campo magnetico di Giano che potrebbe spiegare ia differenza in composizione superficiale tra le facce opposte della stella (image credit: K. Miller, Caltech/IPAC) |
Ipotesi alternativa formulata dai ricercatori è i campi magnetici locali alterino la pressione e densità di questi elementi nella parte più esterna, consentendo la formazione di un "oceano" di idrogeno dove il campo magnetico è più forte.
Fonte
- A rotating white dwarf shows different compositions on its opposite faces
I. Caiazzo et al, Nature
- Two-Faced Star Exposed
Nessun commento:
Posta un commento