C’è una strana stella in Cassiopea

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C’è una strana stella in Cassiopea

POTREBBE ESSERE NATA DALLA FUSIONE DI DUE NANE BIANCHE
Dall’analisi di un oggetto stellare dalle caratteristiche inaspettate, un gruppo di ricercatori dell’università di Potsdam ha scoperto che potrebbe essere un nuovo tipo di stella, finora solo ipotizzato, nato dalla fusione di due nane bianche: una di carbonio e ossigeno e l’altra di neon e ossigeno.

Sirio B, indicata dalla freccia, è la nana bianca compagna di Sirio A, la stella più brillante del cielo notturno. Crediti EsaNasaHubble Space Telescope

L’evoluzione di una stella è il risultato della continua lotta tra la forza di gravità, che attira la massa verso il collasso, e l’energia sprigionata dalle reazioni nucleari che la ostacolano. In genere, quando una stella esaurisce il carburante e non ha più materiale a sufficienza per le reazioni nucleari, i suoi strati esterni cadono sul nucleo, vi rimbalzano e si diffondono nello spazio interstellare andando a formare una nebulosa. Ciò che resta del nucleo prende il nome di nana bianca, un nucleo stellare nudo in cui il collasso gravitazionale è contrastato a livello subatomico da forze legate alle leggi della meccanica quantistica.
Anche queste forze hanno però i loro limiti: se la massa supera un certo valore, il cosiddetto limite di Chandrasekhar pari a 1,44 volte la massa del Sole, il collasso prosegue fino alla formazione di una stella di neutroni.
La faccenda si complica se le nane bianche sono due: orbitando una attorno all’altra emettono onde gravitazionali, perdendo energia orbitale e riducendo sempre più la loro distanza. Quando infine avviene la collisione possono fondersi in maniera distruttiva attraverso una supernova oppure dare origine a una stella di neutroni. Di recente, però, è stato ipotizzato che ci sia anche la possibilità, per alcuni tipi di nane bianche a base di carbonio e ossigeno, di formare un nuovo oggetto stellare con la massa superiore al limite di Chandrasekhar. Un’ipotesi che finora non era mai stata confermata in maniera decisa da alcuna osservazione.

Iras 00500+6713 all’infrarosso (sinistra) e ai raggi X (destra). Crediti Oskinova et al., 2020

Ed è proprio in questo che sta la peculiarità di J005311, una stella scoperta l’anno scorso che si trova al centro della nebulosa Iras 00500+6713, nella costellazione di Cassiopea. La stella in esame è molto luminosa e ha una particolare emissione ai raggi X, qualcosa che non ci si aspetta da una piccola nana bianca né da una stella di neutroni nata dalla fusione di due nane. Per essere così luminosa, infatti, J005311 dovrebbe essere ben più massiccia del limite di Chandrasekhar. Inoltre la sua composizione è dominata proprio dal carbonio e dall’ossigeno, cosa che ha portato i ricercatori di quello studio a proporla come candidata per il tipo di oggetto cercato.
Utilizzando i dati del telescopio spaziale dell’Esa Xmm-Newton, un team di ricercatori dell’università tedesca di Potsdam, guidato da Lidia Oskinova, ha ora approfondito l’analisi del precedente studio, ottenendo qualche dettaglio in più sulla composizione dello strano oggetto stellare e della nebulosa che lo circonda. Attraverso questi risultati, Oskinova e colleghi hanno determinato che la stella centrale di Iras 00500+6713 potrebbe essersi formata dalla fusione di due nane bianche, una di carbonio e ossigeno e l’altra di neon e ossigeno, dando luogo proprio alla tipologia di oggetto cercato.
J005311 non sembra comunque destinata a resistere a lungo: trattandosi di un prodotto instabile della collisione, potrebbe non sopravvivere per più di 10mila anni dalla sua formazione, terminando la sua vita come una supernova.
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Approfondimenti: Leggi su Astronomy & Astrophysics l’articolo “X-rays observations of a super-Chandrasekhar object reveal an ONe and a CO white dwarf merger product embedded in a putative SN Iax remnant”, di M. Oskinova, V.V. Gvaramadze, G. Gräfener, N. Langer e H. Todt
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Di:Luca Nardi
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