Hubble ha fornito uno sguardo ravvicinato di una delle stelle più turbolente della nostra galassia che tesse un enorme motivo a spirale.

Situata a circa 700 anni luce dalla Terra nella costellazione dell’Acquario, R Aquarii è una stella binaria simbiotica: un tipo di sistema stellare binario costituito da una nana bianca e una gigante rossa circondata da una grande nebulosa dinamica. Essendo la stella simbiotica più vicina alla Terra, R Aquarii è stata studiata nientemeno che da Edwin Hubble nel tentativo di comprendere il meccanismo che alimenta il sistema. R Aquarii subisce violente eruzioni che espellono enormi filamenti di gas incandescente. Ciò dimostra in modo drammatico come l’Universo ridistribuisce i prodotti dell’energia nucleare che si formano nelle profondità delle stelle e che vengono rilanciati nello spazio. Il telescopio spaziale Hubble ha osservato l’oggetto permettendoci di guardare gli straordinari dettagli della sua evoluzione.

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Un sistema binario

R Aquarii
Una stella binaria luminosa circondata da una nebulosa. La stella, al centro, è una grande macchia bianca circondata da un bagliore circolare. Ha un grande insieme di punte di diffrazione a forma di X attorno a sé. La nebulosa si estende molto al di sopra, al di sotto, a sinistra e a destra della stella in lunghe forme arcuate fatte di sottili filamenti multicolori, per lo più di colore rosso e verdastro, ma illuminate da un ciano brillante vicino alla stella dove la sua luce illumina il gas. Credit: NASA, ESA, M. Stute, M. Karovska, D. de Martin e M. Zamani (ESA/Hubble)

R Aquarii appartiene a una classe di stelle doppie chiamate stelle simbiotiche. La stella primaria è una gigante rossa e la sua compagna è una stella compatta e bruciata nota come nana bianca. La stella primaria gigante rossa è classificata come variabile Mira che è oltre 400 volte più grande del nostro Sole. La stella mostruosa e gonfia pulsa, cambia temperatura e varia in luminosità di un fattore 750 volte in un periodo di circa 390 giorni.

Al suo apice la stella è accecante a quasi 5000 volte la luminosità del nostro Sole. Quando la nana bianca si avvicina di più alla gigante rossa lungo il suo periodo orbitale di 44 anni, aspira gravitazionalmente gas idrogeno. Questo materiale si accumula sulla superficie della stella nana fino a quando non subisce una fusione nucleare spontanea, facendo esplodere quella superficie come una gigantesca bomba all’idrogeno, una cosiddetta nova. Dopo l’esplosione il ciclo ricomincia.

Questi eventi hanno più di un interesse passeggero per astronomi e profani, in quanto questo è un modo noto, così come gli eventi di supernova davvero titanici ma estremamente rari, per rilasciare elementi chimici più pesanti di idrogeno ed elio nel mezzo interstellare. Elementi più pesanti come carbonio, azoto e ossigeno sono elementi fondamentali di pianeti come la Terra e forme di vita come la nostra. Si formano nelle profondità delle stelle, dove la temperatura è abbastanza alta da fondere idrogeno ed elio.

L’esplosione espelle filamenti simili a geyser che fuoriescono dal nucleo, formando anelli e scie mentre il plasma emerge in flussi. Il plasma viene attorcigliato dalla forza dell’esplosione e incanalato verso l’alto e verso l’esterno da forti campi magnetici. Il deflusso sembra ripiegarsi su sé stesso in uno schema a spirale. I filamenti brillano nella luce visibile perché sono energizzati dalla radiazione bruciante del duo stellare che è R Aquarii. La nebulosa attorno alla stella binaria è nota come Cederblad 211 e potrebbe essere il residuo di una passata nova.

La portata dell’evento è straordinaria anche in termini astronomici, poiché il materiale emesso può essere rintracciato fino ad almeno 400 miliardi di km (ovvero 2500 volte la distanza tra il Sole e la Terra) dal nucleo centrale.

Guarda il timelapse

Questo time-lapse mette in luce il valore delle osservazioni ottiche ad alta risoluzione di Hubble nell’Universo in continua evoluzione, note come astronomia nel dominio del tempo, del sistema di R Aquarii. Credit:NASA, ESA, M. Stute, M. Karovska, D. de Martin & M. Zamani (ESA/Hubble), N. Bartmann (ESA/Hubble)

Il team ESA/Hubble ha sviluppato un timelapse unico dell’oggetto costituito da più programmi di osservazione che vanno dal 2014 al 2023. Nelle cinque immagini, è possibile osservare la rapida e drammatica evoluzione della stella binaria e della nebulosa circostante. La stella binaria si affievolisce e si illumina, come si può vedere dalle dimensioni dei picchi di diffrazione rossi attorno ad essa, a causa delle forti pulsazioni della stella gigante rossa.

La nebulosa è mostrata principalmente in colori verdi, ma parti più blu compaiono e scompaiono dalla vista: questo perché vengono illuminate mentre il raggio di luce simile a un faro proveniente dalla stella binaria rotante le attraversa.

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