Stelle binarie o stelle-vampiro: ce lo spiega il VLT

Fonte: European Southern Observatory  

Nebulosa Carina, Nebulosa Aquila, IC 2994 nell'ordine

Una nuova ricerca utilizzando i dati di Very Large Telescope ha rivelato che le stelle più calde e più brillanti, conosciute come le stelle O, si trovano spesso in coppie vicine. Molti sono i trasferimenti di massa da una stella all'altra, una sorta di vampirismo stellare . Utilizzando il Very Large Telescope per studiare un campione di 71 singole stelle di tipo O e le stelle in coppia in sei gruppi vicini  di stelle giovani nella Via Lattea, gli astronomi hanno scoperto che il 75% di tutte le stelle di tipo O presenti all'interno dei sistemi binari e ha scoperto che la percentuale di queste coppie che sono abbastanza vicine  per interagire (attraverso fusioni stellari o trasferimenti di massa da parte delle cosiddette stelle vampiro) è molto superiore di quanto chiunque avesse pensato in precedenza.                                                                                                                                                          Un nuovo studio utilizzando il Very Large Telescope (VLT) ha dimostrato che la maggior parte di stelle molto luminose  e  di grande massa, guidano l'evoluzione delle galassie e, non vivono mai da sole. Quasi tre quarti di queste stelle si trovano ad avere una stella compagna vicina, molto più di quanto si pensasse. Sorprendentemente la maggior parte di tali coppie sperimentano interazioni distruttive, come il trasferimento di massa da una stella all'altra, e circa un terzo sono in previsione di fusione  per formare in definitiva una singola stella. I risultati sono stati pubblicati  a luglio del 2012 nella rivista Science.                                                                                          ” L'Universo è un luogo diverso, e molte stelle sono molto diversi da sole. Un team internazionale ha utilizzato il VLT per studiare le cosiddette stelle di tipo O:  hanno molto alte le temperature, le masse e la luminosità. Queste stelle hanno una vita breve e violenta e svolgono un ruolo chiave nell'evoluzione delle galassie. Sono legate  a fenomeni estremi come "stelle vampiro", dove una stella compagna più piccola succhia e, importa la superficie del suo grande vicino, ed emette lampi di raggi gamma.                                                                                                             "Queste stelle sono colossi assoluti", -dice Hughes Sana (Università di Amsterdam)-, autore principale dello studio. "Hanno 15 o più volte la massa del nostro Sole e possono essere fino a un milione di volte più luminose. Queste stelle sono talmente calde che brillano con una luce brillante bianco-blu ed hanno una temperatura sulla superficie esterna  di oltre 30.000 gradi Celsius ".                                                                                                                                       Gli astronomi hanno studiato un campione di 71 singole stelle di tipo O e le stelle in coppia (binarie) in sei gruppi vicini di stelle giovani nella Via Lattea. La maggior parte delle osservazioni nel loro studio sono stati ottenuti utilizzando telescopi dell'ESO, tra cui il VLT.                                                                                                     Queste spettacolari viste panoramiche mostrano parti della Nebulosa Canina (a sinistra), la Nebulosa Aquila (al centro) e IC 2944 (a destra). Sono tutte le regioni di formazione stellare che contengono molte stelle giovani e calde comprese diverse stelle luminose di tipo spettrale O. Le stelle O in queste regioni di formazione stellare sono state incluse in una nuova indagine utilizzando il Very Large Telescope dell'ESO e sono contrassegnate da cerchi. Molte di queste stelle si sono rivelate coppie vicine e binarie che segnalano tali trasferimenti di massa da una stella all'altra. Le immagini sono state create da immagini scattate con la Wide Field Imager sul MPG / ESO di 2.2 metri telescopio ESO di La Silla in Cile. Analizzando la luce proveniente da questi obiettivi in ​​modo più dettagliato rispetto a prima, il team ha scoperto che il 75% di tutte le stelle di tipo O esistono all'interno di sistemi binari, una percentuale più alta di quanto si pensasse. Più importante, però, hanno stabilito che la proporzione di queste coppie abbastanza vicine per interagire (attraverso fusioni stellari o trasferimento di massa da parte delle cosiddette stelle vampiro) è molto superiore a chiunque avesse pensato, e questo dato ha implicazioni profonde per la nostra comprensione dell’evoluzione delle galassie.                                                                                            Le stelle di tipo O costituiscono solo una frazione di punto percentuale delle stelle nell'Universo, ma i fenomeni violenti a essi associati significano che hanno un effetto sproporzionato sul loro ambiente. I venti e gli shock provenienti da queste stelle possono avviare o far smettere una potenziale formazione stellare. I loro poteri di radiazione, il bagliore di nebulose brillanti, arricchiscono la loro galassie  di supernovae che producono gli elementi pesanti cruciali per la vita, e sono associati a lampi di raggi gamma, tra i fenomeni più energetici dell'Universo. Le stelle di tipo O sono quindi coinvolte in molti dei meccanismi che guidano l'evoluzione delle galassie.                                                                                                                                                                                           "La vita di una stella è fortemente compromessa dal fatto che coesiste con un'altra stella, " dice Selma de Mink (Space Telescope Science Institute, USA), co-autore dello studio. "Se due stelle orbitano molto vicine, possono eventualmente fondersi. Anche se non lo fanno, ad una stella spesso importa tirare fuori la superficie del suo vicino  ".                                                                                                           Le fusioni tra le stelle,  le stime dicono che saranno il destino finale di circa il 20-30% delle stelle di tipo O e, sono eventi violenti. Lo scenario relativamente dolce di stelle-vampiro,  rappresenta un altro 40-50% dei casi ed, ha effetti profondi su come evolvono queste stelle.                                                                              Finora, gli astronomi ritenevano che la maggior parte di stelle che orbitino intorno a stelle binarie massicce fossero l'eccezione. Questa considerazione si era resa necessaria solo per spiegare i fenomeni esotici come binarie a raggi X, le pulsar doppie e buchi-neri binari. Il nuovo studio dimostra che per interpretare correttamente l'Universo, questa semplificazione non può essere fatta: queste stelle doppie pesanti non sono solo comuni, le loro vite sono fondamentalmente diverse da quelle delle stelle singole.                                                                                                                                      Stelle brillanti,calde, e di grande massa si evolvono. Ad esempio, nel caso delle stelle vampiro,la più piccola, stella inferiore come massa  ringiovanisce succhiando l'idrogeno fresco dalla sua compagna. La sua massa, aumenterà notevolmente e supererà la sua compagna, sopravvivendo molto più a lungo di quanto sia consentito ad una singola stella della stessa massa. La stella vittima, nel frattempo viene spogliata prima che abbia la possibilità di diventare una gigante rossa luminosa super. Il suo caldo, nucleo blu diventa esposto. Come risultato, la popolazione stellare di una galassia distante può sembrare molto più giovane di quello che è realmente. Entrambe le stelle vampiro ringiovaniscono, e le stelle diventate vittime diminuiscono diventando più calde, più di colore blu , imitando l'aspetto di stelle giovani. Conoscere la vera proporzione sul modo di interagire stelle di grande massa binarie è pertanto cruciale per caratterizzare correttamente queste lontane galassie.                                                                                                                                                     "L'unica informazione che gli astronomi hanno sulle galassie distanti proviene dalla luce che raggiunge i nostri telescopi. Senza formulare ipotesi su ciò che è responsabile di questa luce, non possiamo trarre conclusioni circa la galassia, come ad esempio la massa o della sua età. Questo studio, dimostra che l'assunzione frequente -finisce Hugues Sana- che la maggior parte delle stelle  sono singole può portare a conclusioni sbagliate ".                                                                                                                                                                                  Per capire come questi effetti sono grandi, e quanto questa nuova prospettiva cambierà la nostra visione di evoluzione galattica, sarà necessario parecchio altro lavoro. Il modello o l’evoluzione di stelle binarie è complicata, quindi ci vorrà tempo prima che tutte queste considerazioni siano  bene incluse nei modelli di formazione delle galassie.