Cosa determina la morfologia delle nebulose planetarie? Sembra che spesso il responsabile sia un compagno nascosto, stella o… pianeta

Lo sappiamo bene, il cielo e’ pieno di gioielli. E alcuni di questi gioielli sono le affascinanti nebulose planetarie, i cui esempi celebri sono innumerevoli. Basti pensare alla Nebulosa Manubrio, la Nebulosa Anello nella Lira, la Nebulosa Occhio di Gatto, la Nebulosa Elica… potremmo non finire mai. Ognuna offre uno spettacolo e caratteristiche uniche, soprattutto forme tutte diverse… ma cosa c’e’ alla base di queste forme?

Pensiamoci bene… stelle con una massa inferiore a otto volte quella del Sole terminano la loro vita come nebulose planetarie, nubi di gas ionizzato espulso dalla stella morente e riscaldate dal nucleo stellare privato del suo invuluppo, ovvero una nana bianca. Se ci ragioniamo un attimo, sarebbe lecito aspettarsi che le nebulose siano soprattutto sferiche… in effetti una stella dovrebbe perdere massa in simmetria quasi sferica, ovvero allo stesso modo in tutte le direzioni. Il Sole ad esempio, e’ sferico quasi come una palla da biliardo… eppure le nebulose planetarie non sono sempre sferiche (come ad esempio la celebre nebulosa Abell 39), anzi… sono spesso di forma bipolare o contengono caratteristiche morfologiche complesse come anelli o spirali. Come e’ possibile quindi che stelle come il Sole, sia per massa che per sfericita’, diano origine a nebulose planetarie dalle forme piu’ disparate?

Leen Decin e collaboratori hanno quindi usato il prodigioso sistema di antenne ALMA per osservare i venti stellari di 14 stelle durante la loro fase asintotica del ramo gigante (AGB) dell’evoluzione stellare (nella prima immagine). Questa fase segue quella di “gigante rossa” e precede immediatamente la fase della nebulosa planetaria. Nella fase AGB, la stella ormai molto vecchia brucia elio e idrogeno in modo alternato in due sottili gusci attorno a un nucleo inerte di carbonio e ossigeno (quello che diverra’ poi visibile come nana bianca una volta perso tutto l’inviluppo). Questi ricercatori hanno trovato che le morfologie di questi venti da stelle AGB sono di fatto simili alle morfologie di molte nebulose planetarie, concludendo quindi che il meccanismo fisico alla base della loro struttura e’ lo stesso. Hanno in particolare notato come il vento, inizialmente sferico, evolva poi verso strutture ben piu’ complesse e variegate, che si traducono poi nelle diverse forme delle nebulose planetarie che osserviamo.

Cosa provoca questa transizione?

Ebbene, sembra proprio che il responsabile sia un loro compagno, che puo’ essere una stella, ma anche dei pianeti. Si tratta di una ipotesi che fino a qualche giorno fa aveva si molti e forti elementi teorici a sostegno, ma che ora e’ avvalorata anche da robuste evidenze osservative, cosa molto importante… soprattutto perche’ e’ stata cosi’ fatta piu’ luce sulla storia di queste stelle, molte delle quali davvero simili al nostro Sole, dandoci quindi in qualche modo anche una sorta di anteprima su quella che sara’ la storia (molto) futura della nostra stella.

#cielisereni

Fonti:

  • Decin et al.; Science 18 Sep 2020. Vol. 369, Issue 6510, pp. 1497-1500.
  • DOI: 10.1126/science.abb1229
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