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Stelle a forma di zucca affollano la Via Lattea

Stelle a forma di zucca affollano la Via Lattea

#ViaLattea lunedì 31 agosto 2020

Ultimo aggiornamento:2020-08-31T12:06:03Z

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Rappresentazione artistica di una stella a zucca. Credits: NASA's Goddard Space Flight Center, Scott Wiessinger Una famiglia di stelle con una strana forma zucca affollano il campo visivo del telescopio Kepler. Ma come sono fatte? e come hanno fatto a diventare così?

Come sono fatte le stelle a zucca


Le stelle “a zucca” sono stelle giganti rosse con diametri da 3 a 10 volte quello del Sole, e con una temperatura molto simile a quella solare.
La rotazione attorno al proprio asse però ha una velocità molto più elevata della media stellare.
Una velocità che le porta a compiere una rotazione completa in pochi giorni.
Per fare un paragone, il sole (che è molto più piccolo di una stella gigante) all’equatore compie una rotazione in 25 giorni.

Questa elevata velocità di rotazione porta le “stelle a zucca” ad avere i poli schiacciati e un equatore più ampio, dando loro la forma di una zucca e una luminosità superficiale non omogenea: sono più luminose ai poli, e meno luminose all’equatore.

Questa veloce rotazione amplifica anche l’attività stellare, come la formazione di macchie (del tutto simili a quelle che vediamo sul sole), dei brillamenti e delle protuberanze.
Scopri cosa c'è sulle superficie delle stelle in questo nostro approfondimento: Cosa c'è sulla superficie delle stelle

La conseguenza di una attività così accelerata porta queste stelle a generare una fortissima emissione di raggi X, molto maggiore alla media stellare.
Riescono ad emettere una quantità di radiazione a raggi X oltre 100 volte superiore a quella emessa dal Sole.

Per esempio, la più grande tra quelle conosciute, la stella KSw 71, è un gigante arancione ed è 10 volte più grande del Sole.
Ruota in soli 5,5 giorni e ha una emissione di raggi X 4.000 volte maggiore rispetto al Sole durante i periodi di massima attività.

Come sono state scoperte le stelle a zucce


Sappiamo di questo strano tipo di stelle perché sono state scoperte durante il Kepler-Swift Active Galaxies and Stars Survey, un programma di osservazioni congiunte del telescopio spaziale Kepler: alla ricerca di pianeti extra-solari, e il telescopio spaziale Swift: alla ricerca di sorgenti a raggi X.

Come saprete Kepler è stato progettato per osservare solo una piccola porzione della Via Lattea, tra la costellazione del Cigno e della Lyra.
Il suo sguardo ha un raggio limitato a soli 115° quadrati: lo 0,3% di tutta la volta celeste.
E in questa piccolissima zona sono state trovate ben 18 stelle ovali.

Le scoperte sono da attribuire al telescopio Swift, che ne ha identificato la forte emissione di raggi X, mentre le conferme sono state date dal Kepler che ne ha misurato la velocità di rotazione in base alle variazioni luminose dovute ai transiti delle grosse macchie sulla superficie di queste stelle.

Il fatto che ci siano 18 stelle “a zucca” in una porzione di galassia così piccola, fa pensare che l’intera Via Lattea ne sia cosparsa.
Se facciamo due calcoli scopriamo che nella Via Lattea ci potrebbero essere quasi 10.000 stelle di questo genere!

Come si sono formate le stelle a zucca


Secondo la teoria che va per la maggiore, le stelle “a zucca” sarebbero il risultato di sistemi stellari binari molto stretti, formati da stelle molto simili al Sole, che si sono fuse durante la morte di una delle due.

Si tratta di sistemi binari diversi da quelli che danno luogo alle esplosioni di supernova di tipo 1A.
Abbiamo descritto come esplodono le supernove 1A in questo nostro approfondimento: Come nascono le supernove

Infatti, I sistemi binari che darebbero vita alle stelle “a zucca” non sarebbero formati da una nana bianca e da una gigante, ma sarebbero formati da due stelle molto simili tra loro e dello stesso tipo del Sole.

In questi sistemi binari molto stretti, quando una di queste stelle esaurisce l’idrogeno ed inizia ad espandersi verso lo stadio di stella gigante, proprio come farà il Sole, avviene che finisce con l’inglobare la compagna.

Questo processo avviene in circa 100 milioni di anni, e ha come risultato una unica stella gigante con una rotazione rapidissima, ereditata dalla velocità orbitale del sistema.
Illustrazione che mostra le differenze tra la stella a zucca KSw 71 e il Sole. Credits: NASA's Goddard Space Flight Center, Francis Reddy
infografica che mostra brevemente cosa sono le stelle 'a zucca', le loro dimensioni paragonate al Sole, e come si formano a partire da un sistema binario stretto - il materiale usato proviene dal sito NASA
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