Con il telescopio spaziale Hubble, la NASA ha misurato la massa di una nana bianca solitaria in modo diretto per la prima volta.

La Royal Astronomical Society ha recentemente annunciato che il telescopio spaizlae Hubble ha misurato la massa di una nana bianca solitaria in modo diretto per la prima volta. I ricercatori hanno così scoperto che la sua massa è il 56 percento di quella solare, in accorda con le previsioni teoriche.

Finora le masse di questo particolare tipo di stelle sono state misurate solo nel caso in cui si trovavano in sistemi stellari binari, spesso basandosi per lo più sulla fisica classica. Per una stella isolata, come in questo caso, è stato invece necessario sfruttare un fenomeno della fisica moderna noto come ‘lente gravitazionale’.

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Che cos’è una lente gravitazionale

Rappresentazione artistica in cui la gravità di una nana bianca in primo piano devia la luce di una stella lontana dietro di essa. Credit: NASA, ESA, Ann Feild (STScI).
Rappresentazione artistica in cui la gravità di una nana bianca in primo piano devia la luce di una stella lontana dietro di essa. Credit: NASA, ESA, Ann Feild (STScI).

Nella sua teoria della relatività generale, pubblicata nel 1915, il fisico Albert Einstein predisse che quando un oggetto abbastanza massiccio e compatto passa davanti a una sorgente luminosa (per esempio, una stella), la luce di quest’ultima viene deviata attorno all’oggetto in primo piano.

In particolare, tale deflessione è tanto maggiore quanto il corpo celeste in primo piano è massiccio. Così, quando la nana bianca è passata davanti all’altra stella, la posizione di quest’ultima sullo sfondo è apparentemente cambiata rispetto a quella reale. Questo fenomeno prende il nome di lente gravitazionale per l’analoga deflessione che la luce subisce quando attraversa una lente ottica.

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Le osservazioni di Hubble

La nana bianca LAWD 37 al centro, la stella sullo sfondo a sinitra e il grafico utilizzato per stimare la massa della prima.
La nana bianca LAWD 37 al centro, la stella sullo sfondo a sinitra e il grafico utilizzato per stimare la massa della prima. Credit: NASA, ESA, Peter McGill (UC Santa Cruz, IoA), Kailash Sahu (STScI); Image Processing: Joseph DePasquale (STScI).

Nell’ultima immagine, LAWD 37 è al centro insieme alla stella sullo sfondo alla sua sinistra (quest’ultima circa 400 volte meno luminosà della prima, quindi particolarmente difficile da osservare). Il riquadro mostra la traccia (linea blu ondulata) del movimento apparente della nana bianca nel cielo visto dalla Terra. Nonostante la stella segua una traiettoria rettilinea, il movimento del nostro pianeta in orbita attorno al Sole conferisce una sorta di slittamento ondulatorio dovuto alla parallasse. La misura, infatti, ha richiesto diversi anni di osservazione.

La misurazione della massa di LAWD 37 ci aiuta a studiare la relazione massa-raggio delle nane bianche. Ciò permette di testare la teoria di uno stato della materia cosiddetto ‘degenere’ (a grandi linee, si tratta di materia abbastanza densa da far sì che il maggior contributo alla pressione che la sostiene, opponendosi al collasso gravitazionale, deriva da un principio di meccanica quantistica noto come ‘principio di esclusione di Pauli’).

Fonte: NASA.

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