October 12, 2012

Gli impulsi segreti della stella morente


Le osservazioni effettuate con la rete di telescopi ALMA dell’ESO puntati verso la stella R. scupltoris, una gigante rossa prossima alla fine della sua esistenza, rivelano nei dettagli la peculiare dinamica del fenomeno di “impulso termico”, che si verifica molto più frequentemente e con un’espulsione di massa molto più intensa del previsto.

Finora la stella R. Sculptoris appariva come una superficie indistinta, ma le nuove immagini della stella ottenute con l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una schiera di telescopi cileni collegati tra loro, ha permesso di rivelare la presenza di una struttura a spirale e di determinare le proprietà dell’evoluzione stellare con un dettaglio mai raggiunto finora.


Nella fase tardiva del loro ciclo vitale, le stelle dotate di una massa fino a otto volte quella del Sole diventano giganti rosse. In questa fase, perdono una notevole parte della loro massa per effetto di un intenso vento stellare. Oltre a ciò, si verificano periodici e rapidi lampi, detti impulsi termici. Questi avvengono in specifici “gusci” di materia stellare prossimi al nucleo, quando l’equilibrio tra agitazione termica e pressione gravitazionale si sbilancia temporaneamente a favore della seconda, con il risultato di far ripartire i processi di fusione dell’idrogeno in elio, che in precedenza si erano momentaneamente spenti.

Osservati dall’esterno, questi processi hanno l’effetto di produrre un’espulsione di materia dalla superficie stellare molto più intensa del normale. In questa fase, di breve durata, si forma un’ampia bolla di polveri e gas intorno alla stella. Secondo le osservazioni condotte finora, gli impulsi termici hanno una cadenza che può variare tra 10.000 e 50.000 anni e durano solo poche centinaia di anni.

Secondo quanto riferito da Matthias Maercker dello European Southern Observatory (ESO) a Garching e colleghi di un’ampia collaborazione internazionale, in un articolo su “Nature”, nel caso di R. Sculptoris si verifica un fatto inatteso: le nuove osservazioni hanno rivelato che l’impulso termico si verifica ogni 1800
anni e durano circa 200 anni. Inoltre, la spirale osservata non è altro che il vento stellare, conformato in quel modo dalla presenza di una stella compagna. Inoltre, si è riusciti a stimare la velocità e l’intensità della perdita di materia che accompagna l’impulso: la massa che ritorna nel mezzo interstellare durante e immediatamente dopo l’impulso è tre volte maggiore di quanto stimato finora.

“Grazie alle potenzialità di ALMA, che consentono di osservare i più fini dettagli, siamo in grado di comprendere molto meglio ciò che succede alla stella prima, durante e dopo l’impulso termico, studiando in che modo il guscio e la struttura a spirale vengono influenzate”, ha spiegato Maercker. “Ci si aspetta sempre che ALMA fornisca una nuova visione dell’universo, ma che ci venissero rivelati nuove e importanti informazioni fin dalla prima sessione di presa dati è veramente incredibile e sorprendente”.


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