La stella vagabonda che sfreccia nella galassia a oltre 160.000 chilometri all’ora

Non tutte le stelle si limitano a rimanere in orbita attorno al centro galattico. Alcune stelle diventano vagabonde, e si spostano attraverso la Via Lattea con una velocità significativa. Queste sono le stelle in fuga e possiamo tracciare le loro traiettorie per comprendere gli eventi violenti che possono aver luogo nell’Universo.

Una di queste stelle, e una delle più famose, è Zeta Ophiuchi. Situata a circa 440 anni luce dalla Terra nella costellazione equatoriale di Ofiuco, è anche una delle stelle più strane del cielo. Non solo è insolitamente veloce, con una velocità compresa tra 30 e 40 chilometri al secondo, ma è uno strano tipo di stella da vedere sfrecciare nello spazio.

Zeta Ophiuchi è una stella nella sequenza principale, cioè sta ancora fondendo idrogeno in elio nel suo nucleo, ed è una calda e massiccia stella di tipo O: circa 20 volte la massa del Sole, che brilla di blu con il suo calore intenso. Queste stelle hanno vite relativamente brevi; Zeta Ophiuchi è circa a metà della sua durata prevista della sequenza principale di 8 milioni di anni.

Si tratta di stelle non sono molto comuni nella Via Lattea ma che tendono a nascere e a trascorrere la loro vita in gruppi noti come associazioni. Nonostante ciò, Zeta Ophiuchi, è tutta sola, il che ha sollevato domande sulla sua provenienza e su come sia finita nella sua attuale situazione.

Gli astronomi ora pensano che Zeta Ophiuchi sia stata spinta attraverso lo spazio dall’esplosione in supernova di una stella compagna binaria. Una pulsar, anch’essa scagliata nello spazio, ha un percorso che si sarebbe intersecato con quello di Zeta Ophiuchi circa un milione di anni fa.

Ciò suggerisce che la pulsar sia stata la stella che è diventata una supernova, deviando il percorso di entrambe le stelle.

zeta ophiuchi corpo di osservazione multi lunghezza d'onda
Sopra: un’immagine composita ottica, a infrarossi e a raggi X di Zeta Ophiuchi. – (NASA/CXC/Univ. di Cambridge/J. Sisk-Reynés et al.; NSF/NRAO/VLA; PanSTARRS)

Zeta Ophiuchi è molto studiata, per cui ne sappiamo un bel po’. Ad esempio, le immagini mostrano un colossale onda di prua nella fitta nuvola attraverso la quale sta viaggiando la stella. Questo è creato dal materiale che soffia dalla stella e si scontra con il gas. E l’emissione di raggi X attorno alla stella è stata rilevata nelle osservazioni di Chandra nel 2016: emissione termica, creata dal riscaldamento indotto da shock.

Un nuovo studio condotto dall’astrofisico computazionale Samuel Green del Dublin Institute for Advanced Studies, in Irlanda, ha approfondito i dati a più lunghezze d’onda per vedere se la dinamica dell’urto dell’arco può spiegare la nuvola osservata, così come l’emissione termica. Ciò include osservazioni su lunghezze d’onda ottiche, infrarosse, radio e raggi X.

Hanno condotto simulazioni e hanno scoperto che i loro risultati non corrispondono alle osservazioni. La radiazione X più brillante nei dati Chandra viene emessa da una bolla che circonda la stella. Nelle simulazioni, i raggi X più luminosi erano nell’ammortizzatore stesso. Ciò suggerisce che manca qualcosa nelle simulazioni o nella nostra comprensione della strana stella e del suo ambiente.

Le simulazioni future inseriranno più processi fisici nel mix o saranno condotte a risoluzioni più elevate per modellare meglio la turbolenza coinvolta.

In termini di altre stelle straordinariamente veloci, la stella della sequenza principale in fuga più veloce mai scoperta è S5-HVS1, scagliata attraverso la galassia a una velocità di circa 1.700 chilometri al secondo da un’interazione con il Sagittarius A*, il buco nero supermassicio al centro della nostra galassia.

Le stelle più veloci sono una coppia di nane bianche che viaggiano a 2.200 chilometri al secondo, spedite a vagabondare nella galassia da una supernova a doppia detonazione.

La stella in assoluto più veloce identificata fino ad oggi nella nostra galassia è S4714, che raggiunge velocità di 24.000 chilometri al secondo che orbita attorno a Sgr A*

L’articolo del team è stato accettato in Astronomy & Astrophysics. Una versione ampia delle osservazioni composite ottiche, a raggi X e infrarossi di Zeta Ophiuchi può essere trovata sul sito web di Chandra.

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