Quando una stella più grande ingloba una stella più piccola

Una stella che si stava trasformando in un gigante rosso (ovvero in una stella morente), ha finito per inglobare un'altra stella di massa inferiore

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Una stella che si stava trasformando in un gigante rosso (ovvero in una stella morente), ha finito per inglobare un’altra stella di massa inferiore.

Quest’ultima ha iniziato a cadere verso la gigante rossa, provocando una prematura espulsione degli strati esterni e arrestando la sua trasformazione.

Il risultato? Una complessa nuvola di gas che ha lasciato perplessi gli astronomi per decenni. Sfruttando le potenti funzionalità dell’Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), sono venuti alla luce i segreti del sistema stellare HD 101584.

Le stelle hanno un percorso evolutivo noto. Dopo che hanno fuso tutto l’idrogeno e l’elio nei loro nuclei, cessa la fusione nucleare al loro interno e il nucleo inizia a contrarsi. Questo porta più idrogeno nella zona che circonda il nucleo, formando un “guscio di idrogeno”. Quindi, la fusione ricomincia, scaricando elio nel nucleo. Questo fenomeno si chiama combustione del guscio di idrogeno.

Durante questa fase, gli strati esterni della stella si espandono parecchio. Quando ciò accadrà al Sole, ad esempio, esso si estenderà oltre l’orbita di Marte. Questa, appunto, è la fase “gigante rossa” dell’evoluzione stellare.

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Una gigante rossa è una stella gigante di massa piccola o intermedia (circa 0,3–8 M) nelle fasi finali della sua evoluzione.

L’atmosfera di queste stelle è molto rarefatta ed estesa e, di conseguenza, il raggio è molto più grande e la temperatura superficiale più bassa (meno di 5.000 k) rispetto alle stelle di eguale massa che non hanno ancora abbandonato la sequenza principale.

Il loro colore varia dal giallo-arancio al rosso, il che le fa assegnare alle classi spettrali K e M. Sono giganti rosse anche le stelle di classe S e la maggior parte delle stelle al carbonio.

Sebbene tutte le giganti rosse si trovino nelle fasi finali della loro evoluzione, esse si possono suddividere in base alla loro posizione sul diagramma H-R, che corrisponde al preciso stadio evolutivo da esse raggiunto.

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La maggior parte di esse si trova nella parte finale del ramo delle giganti rosse, dove si collocano stelle che presentano un nucleo degenere di elio e nelle quali la fusione dell’idrogeno avviene in un guscio che circonda il nucleo.

Le giganti rosse che invece fondono l’elio in carbonio tramite il processo tre alfa si collocano nella parte più fredda del ramo orizzontale.

Infine nel ramo asintotico delle giganti sono collocate le stelle che fondono l’elio in carbonio in un guscio disposto intorno a un nucleo di carbonio degenerato e l’idrogeno in elio in un guscio esterno al primo.

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Lagigante rossa più vicina è γ Crucis, distante 88 al, ma la gigante arancione Arturo, distante 36 anni luce, è talvolta descritta come una gigante rossa.

Quando tutto l’idrogeno è stato fuso, la stella inizia a fondere l’elio. Quando tutto l’elio nel nucleo si sarà a sua volta fuso in ossigeno e carbonio, il nucleo si contrarrà di nuovo e la stella ricomincerà ad espandersi. Questa, invece, è la fase “gigante asintotico”.

La stella che ne mangia un’altra

Un articolo del 1995 che descriveva HD 101584 come una “peculiare supergigante“, concludeva che si trovava nella fase “gigante post-asintotico”. Ma le osservazioni di ALMA suggeriscono che la sua evoluzione si è interrotta nella fase gigante rosso.

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Il sistema stellare HD 101584 è particolare perché questo “processo di morte”, è stato terminato prematuramente e bruscamente quando una stella di massa minore, è stata inghiottita dal gigante“, ha affermato l’astronomo Hans Olofsson della Chalmers University of Technology in Svezia.

Il team di scienziati che ha ricostruito l’accaduto ha affermato che si è trattato di un evento drammatico: la stella morente stava diventando una gigante rossa, espandendosi nello spazio circostante.

In questo spazio circostante, tuttavia, vi era un’altra stella di massa più piccola. Quando l’involucro della gigante rossa ha inglobato la più piccola, questa si è avvitata “a spirale” verso il nucleo della gigante, finendo per impattarlo.

Questo evento ha fatto “impazzire” la gigante rossa. È scoppiata prematuramente, espellendo in modo esplosivo i suoi strati di gas ed è attualmente in procinto di esporre il proprio nucleo.

La gigante rossa ha lasciando dietro di sé una splendida nebulosa di pezzi di stelle, creata dalla morte della stella più piccola.

Sebbene lo scenario sia insolito, può aiutare gli astronomi a collegare i punti tra le fasi evolutive delle stelle.

Attualmente, possiamo descrivere i processi di morte comuni a molte stelle simili al Sole, ma non possiamo spiegare perché o esattamente come accadano“, ha affermato l’astronoma Sofia Ramstedt dell’Università di Uppsala in Svezia.

HD101584 ci fornisce importanti indizi per risolvere questo enigma poiché è attualmente in una breve fase di transizione tra stadi evolutivi meglio studiati”.

Con immagini dettagliate dell’ambiente di HD101584, possiamo stabilire la connessione tra la stella gigante che era prima e il residuo stellare che diventerà presto“.