Da 12 anni
gli astronomi si chiedevano che razza di oggetto fosse
quello che emanava raggi X vicino alla luminosa stella
HD 49798. Finalmente lo hanno scoperto, e la risposta li
ha lasciati sbalorditi. Grazie all’eccezionale
sensibilità del telescopio orbitante dell’ESA XMM-Newton,
un gruppo di ricercatori italiani dell’Istituto
nazionale di astrofisica (INAF) ha appena dimostrato che
si tratta di una nana bianca, piccole stelle morenti di
debolissima luminosità, dalle caratteristiche fuori
dall’ordinario. Pur avendo un diametro di quasi 7.000
chilometri, pari solo a circa metà di quello della
Terra, è una tra le più massicce mai scoperte e quella
che ruota con la maggior velocità finora conosciuta:
impiega appena 13 secondi per compiere un giro completo.
Se solo questa rotazione fosse un poco più rapida, la
sua struttura non reggerebbe l'enorme forza centrifuga
prodotta e la stella si distruggerebbe. Già questa
caratteristica fa di RX J0648 una vera e propria rarità
nel panorama dei corpi celesti. Ma la cosa più
sorprendente è che questa scoperta, appena annunciata
sulla rivista Science, è stata possibile “per un
soffio”, in tempi cosmologici. Infatti RX J0648-4418 –
questa è la sua sigla – sta per esplodere. Tra qualche
milione di anni, questa nana bianca si disintegrerà,
collassando in una Supernova sotto il suo stesso peso.
Gli scienziati lo hanno dedotto calcolando con
precisione il peso della nana bianca. L’ago della
bilancia ha segnato valori limite, pari a circa il
doppio della tipica massa delle stelle del suo genere.
“Grazie al fatto che RXJ0648 è in un sistema binario,
abbiamo potuto misurarne la massa in maniera
estremamente accurata, senza dover ricorrere ad
assunzioni o modelli teorici difficili da verificare, ma
basandoci sulle leggi della meccanica classica”,
commenta Sandro Mereghetti, dell’INAF-Istituto di
Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica di Milano, primo
autore dell’articolo. “Ci aspettavamo di trovare una
massa minore di quella del Sole. Invece la massa di
RXJ0648 non solo è già pericolosamente vicina al limite
massimo sostenibile da una nana bianca - una stella che
ha esaurito le fonti di energia nucleare al suo interno
– ma sta anche crescendo”.
Questa stella infatti è vicina ad un altro astro, noto
come HD 49798, cui è legata dalla reciproca forza di
attrazione gravitazionale. La stella compagna sta
cedendo a RXJ0648 parte degli strati più esterni del gas
che compone la sua atmosfera, rendendo la nana bianca
sempre più massiccia. Già adesso la sua massa è pari a
1,3 masse solari. Quando raggiungerà un peso pari a 1,4
masse solari, tra qualche milione di anni, la quantità
di materia accumulatasi su RXJ0648 sarà sufficientemente
elevata da innescarne il collasso gravitazionale che
potrebbe portare all'esplosione come una Supernova di
tipo Ia o alla formazione di una stella di neutroni.
Per arrivare a questa scoperta sono state determinanti
le osservazioni nei raggi X del satellite per
l’astrofisica delle alte energie XMM-Newton dell’Agenzia
Spaziale Europea ESA. È infatti impossibile studiare
questa nana bianca nella luce visibile, poiché la sua
stella compagna è molto più grande e luminosa. Le
osservazioni nei raggi X hanno così permesso di svelare
la natura di RXJ0648 e fornire informazioni decisive
sulla sua massa, che avranno importanti ricadute anche
nello studio dei processi che regolano lo scambio di
materia nei sistemi stellari binari, della struttura
interna delle stelle nane bianche o dell'origine delle
Supernovae di tipo Ia, utilizzate come "metri cosmici"
per studiare l'espansione dell'Universo. “L'esistenza di
sistemi binari simili a questo era stata prevista dai
modelli teorici, ma finora non ne era stato individuato
nessuno.” prosegue Mereghetti.“Ci aspettiamo quindi che
RXJ0648 e la sua stella compagna saranno oggetto in
futuro di numerose osservazioni che permetteranno di
ottenere nuove informazioni sulla evoluzione di questi
oggetti celesti e sulle loro proprietà fisiche”.
Anche se RX J0648-4418 è abbastanza lontana per non
rappresentare un pericolo per la Terra, è
sufficientemente vicina per regalarci, quando esploderà,
uno spettacolo celeste mozzafiato che sarà ben visibile
nel cielo anche di giorno e ad occhio nudo. Chi vivrà,
vedrà.
XMM-Newton Osservatorio orbitante per le
emissioni X
XMM(X-ray Multi Mirror satellite)- Newton è la seconda
missione cornerstone dell'ESA, il più grande satellite
scientifico mai costruito in Europa e il più potente
telescopio X mai messo in orbita. Il satellite è stato
lanciato nel 1999 e la sua vita operativa, che
inizialmente doveva essere di due anni, è stata estesa
fino al 2010. Grazie all'orbita eccentrica che lo porta
a una distanza dalla Terra pari a circa un terzo di
quella della Luna, i suoi strumenti possono effettuare
per la prima volta osservazioni molto lunghe,
consentendo agli scienziati di tutto il mondo di
studiare anche i fenomeni energetici che hanno avuto
origine quando l'universo era molto giovane.
La partecipazione italiana
I tre specchi di XMM-Newton sono frutto di una
tecnologia molto avanzata e sono stati realizzati in
Italia dalla Medialario su commissione del'ESA. Ognuno è
costituito da 58 specchi concentrici di alta precisione
annidati uno dentro l'altro in modo da offrire la
massima area di raccolta alla radiazione incidente, che
viene raccolta e focalizzata sugli strumenti
scientifici. Uno dei tre strumenti del satellite, l'European
Photon Imaging Camera (EPIC), è stato progettato e
realizzato sotto la direzione italiana. Lo strumento,
costruito da un consorzio di quattro paesi, consente di
ottenere immagini e dati spettroscopi di elevata
sensibilità.
Per Approfondire
Vedi anche il
Notiziario Inaf Urania su Coelum Stream |
