Uno studio sulle stelle che si scontrano nel centro galattico della Via Lattea ha indicato che esse sono molto, molto più vecchie di quanto sembrino e che il loro “bell’aspetto giovanile” sia il risultato del cannibalismo cosmico.
Gli effetti del cannibalismo delle stelle
L’astrofisico Sanaea Rose della Northwestern University nell’Illinois, ha dichiarato: “Attraverso collisioni e fusioni, queste stelle raccolgono più idrogeno. Sebbene si siano formate da una popolazione più anziana, si mascherano da astri dall’aspetto giovane, nutrendosi dei loro vicini”.
Il centro galattico è un luogo frenetico. Tanto per cominciare, c’è un enorme buco nero supermassiccio, circa 4 milioni di volte la massa del Sole. Attorno ad esso, le stelle volteggiano e sfrecciano, raggiungendo velocità assolutamente folli sulle loro lunghe orbite circolari. Il centro galattico è pieno di astri, il fulcro densamente affollato della Via Lattea.
La Via Lattea è una galassia a spirale barrata di circa 13,6 miliardi di anni con grandi bracci rotanti che si estendono attraverso il Cosmo.
“È un po’ come correre in una stazione della metropolitana incredibilmente affollata di New York durante l’ora di punta“, ha spiegato Rose: “Se non stai scontrandoti con altre persone, allora stai passando molto vicino a loro. Per le stelle, queste collisioni ravvicinate le fanno comunque interagire gravitazionalmente. Volevamo esplorare cosa significano queste collisioni e interazioni per la popolazione stellare e caratterizzare la loro risultati“.
Le collisioni stellari
Studiare direttamente le stelle nel centro galattico è piuttosto complicato, perché lì dentro ci sono molte cose, comprese dense nubi che oscurano la vista nella maggior parte delle lunghezze d’onda.
Rose e i suoi colleghi si sono rivolti alle simulazioni, creando un modello del centro galattico e di tutto quello che si trova al suo interno, e osservando i risultati una volta che le stelle sono state messe in movimento.
Gli scienziati hanno scoperto che il destino delle stelle in collisione sembra essere direttamente legato alla vicinanza al buco nero. Entro 0,01 parsec, circa un trentesimo di anno luce, le interazioni tra gli astri sono normali, ma a causa delle loro elevate velocità tendono a sopravvivere. Le interazioni tendono ad essere collisioni ravvicinate che lasciano entrambe le stelle più o meno intatte, sebbene possano perdere una buona parte del loro materiale esterno nel processo.
Al di fuori del limite di 0,01 parsec, però, le cose diventano un po’ più violente. Poiché una stella si muove molto più lentamente, non ha il momento angolare per andare avanti quando si incontra. Invece, rimane intrappolata l’uno nella gravità dell’altro, provocando una collisione totale che vede la stella mescolarsi insieme ad altre per diventare un’unica grande stella.
È in questo processo che alcune stelle ottengono abbastanza idrogeno da conferire loro un aspetto più giovane, anche se potrebbero essere un po’ più vecchie. Ma c’è un compromesso. Più una stella è massiccia, più breve è la sua durata.
“Le stelle massicce sono una specie di gigantesche automobili che consumano benzina“, ha spiegato Rose: “Iniziano con molto idrogeno, ma lo bruciano molto, molto velocemente”.
I risultati hanno spiegato una caratteristica curiosa della popolazione stellare nel centro galattico: un’assenza importante di antiche stelle giganti rosse. I ricercatori hanno scoperto che sia la perdita di massa dovuta a collisioni radenti che le fusioni che crea una stella più grande e di breve durata ridurrebbero il numero di giganti rosse che ci si aspetterebbe di vedere in una normale popolazione stellare.
Conclusioni
Ulteriori ricerche osservative e teoriche potrebbero aiutare a far luce su questi processi e rivelare le complesse dinamiche in gioco in un ambiente cosmico come nessun altro nella galassia.
I risultati della ricerca, che non sono stati sottoposti a revisione paritaria, sono stati inviati all’Astrophysical Journal Letters, presentati al meeting di Aprile 2024 dell’American Physical Society e sono disponibili su arXiv.
