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Una nebulosa magnifica con una storia violenta: lo scontro tra le stelle risolve il mistero celeste
Nell'osservare una coppia di stelle nel cuore di una sorprendente nube di gas e polvere, gli astronomi furono molto sorpresi. Tipicamente le coppie di stelle sono molto simili, come gemelle, ma in HD 148937 una stella appare più giovane e, a differenza dell'altra, magnetica.
La nebulosa (NGC 6164/6165) che circonda HD 148937 vista in luce visibile. Photo: ESO
Nuovi dati dell’ESO (Osservatorio Europeo Australe) suggeriscono che originariamente nel sistema ci fossero tre stelle, finché due di loro non si sono scontrate e si sono fuse. L'evento violento creò la nube circostante e alterò per sempre il destino del sistema.
"Facendo ricerche bibliografiche sono rimasta molto colpita da quanto questo sistema apparisse speciale", afferma Abigail Frost, astronoma dell'ESO in Cile e autrice principale della ricerca. Il sistema, HD 148937, si trova a circa 3800 anni luce dalla Terra nella direzione della costellazione Regolo (Norma in latino). È formato da due stelle molto più massicce del Sole e circondate da una bellissima nebulosa: una nube di gas e polveri. “Una nebulosa che circonda due stelle massicce è una vera rarità e ci ha fatto davvero pensare che qualcosa di insolito fosse accaduto in questo sistema. Osservando i dati, la sensazione non ha fatto altro che aumentare”.
"Con un'accurata analisi abbiamo potuto determinare che la stella più massiccia sembra molto più giovane della compagna, il che non ha alcun senso poiché avrebbero dovuto formarsi nello stesso periodo!" aggiunge Frost. La differenza di età – una stella sembra avere almeno 1,5 milioni di anni meno dell’altra – suggerisce che qualcosa abbia ringiovanito la stella più massiccia.
Un altro pezzo del puzzle è la nebulosa che circonda le stelle, nota come NGC 6164/6165. Ha 7500 anni, centinaia di volte più giovane di entrambe le stelle. La nebulosa mostra anche quantità molto elevate di azoto, carbonio e ossigeno. Ciò è sorprendente, poiché questi elementi si trovano di solito nelle profondità della stella, non all'esterno; è come se qualche evento violento li avesse liberati.
Per svelare il mistero, il gruppo di lavoro ha raccolto nove anni di dati provenienti dagli strumenti PIONIER e GRAVITY, entrambi installati sul VLTI (l'interferometro del Very Large Telescope) dell'ESO, situato nel deserto cileno di Atacama. Sono stati utilizzati anche i dati d'archivio dello strumento FEROS presso l'Osservatorio di La Silla dell'ESO.
“Pensiamo che in origine il sistema avesse almeno tre stelle: due di esse vicine tra di loro in un punto dell’orbita e un’altra molto più distante”, spiega Hugues Sana, professore alla KU Leuven in Belgio e ricercatore principale delle osservazioni. “Le due stelle interne si sono fuse in modo violento, creando una stella magnetica e espellendo del materiale che ha creato la nebulosa. La stella più distante ha quindi formato una nuova orbita con la stella appena fusa, ora magnetica, creando il sistema binario che vediamo oggi al centro della nebulosa”.
“Avevo già in mente lo scenario che prevedeva la fusione nel 2017, quando ho studiato le osservazioni della nebulosa ottenute con il telescopio spaziale Herschel dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA)”, incalza il coautore Laurent Mahy, attualmente ricercatore senior presso l’Osservatorio Reale del Belgio. “La scoperta di una discrepanza di età tra le stelle suggerisce che questo sia lo scenario più plausibile. È stato possibile mostrarlo solo grazie ai nuovi dati dell’ESO”.
Questo scenario spiega anche perché una delle stelle nel sistema sia magnetica e l’altra no: un’altra caratteristica peculiare di HD 148937 individuata nei dati VLTI.
Inoltre aiuta a risolvere un mistero di vecchia data in astronomia: come le stelle massicce ottengano i loro campi magnetici. Mentre i campi magnetici sono una caratteristica comune delle stelle di piccola massa come il Sole, le stelle più massicce non possono sostenere i campi magnetici con le stesse modalità. Eppure alcune stelle massicce sono effettivamente magnetiche.
Gli astronomi sospettavano da tempo che le stelle massicce potessero acquisire campi magnetici durante la fusione tra due stelle. Ma questa è la prima volta in cui i ricercatori trovano prove così dirette di questo fatto. Nel caso di HD 148937 la fusione deve essere avvenuta di recente. "Si pensa che i campi magnetici non durino molto a lungo nelle stelle massicce, rispetto alla vita della stella, quindi dovremmo aver osservato questo raro evento appena dopo che si è verificato", aggiunge Frost.
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