Stelle Binarie, cosa sono e come si formano

Le stelle binarie rappresentano oltre il 60% delle stelle più calde e massicce che sono state osservate e catalogate nelle osservazioni.

I sistemi stellari binari, o stelle binarie, sono sistemi formati da due stelle che orbitano intorno al loro comune centro di massa. La stella più luminosa delle due viene chiamata primaria mentre l’altra è definita compagna o secondaria. Lo scambio di materia tra i due oggetti, che la gravità consente di sviluppare in questo tipo di sistemi, fa si che la loro dimensione, luminosità e calore sviluppati siano molto più elevati rispetto a una stella singola come il nostro Sole.

Maggiore è la dimensione di una stella, maggiori sono le possibilità che possa trattarsi di un sistema doppio. Le piccole nane rosse, il tipo più comune nell’Universo, sono quasi tutte singole mentre per stelle di massa elevata questa percentuale può superare il 70%.

La formazione dei sistemi binari

Anche se è possibile che alcuni di questi sistemi si siano sviluppati grazie a una “cattura gravitazionale” questa formazione è difficile poiché è improbabile si verifichi una tale condizione e sarebbe comunque necessaria la presenza di un terzo oggetto che assorba l’energia cinetica in eccesso (per la legge di conservazione dell’energia) altrimenti i due non potrebbero legarsi.

Stando ai modelli è molto più plausibile che questi sistemi derivino da oggetti già legati tra loro durante la fase di formazione stellare, creati dalla suddivisione di un singolo elemento preesistente.

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Le stelle binarie vengono categorizzate in base al metodo con cui viene accertata la loro natura: visuali (osservazione diretta), spettroscopiche (tramite cambiamenti nello spettro elettromagnetico), fotometriche (dal cambio di luminosità) e astrometriche (tramite i cambiamenti di posizione causati dall’interazione con la compagna meno visibile).
Una stella binaria può appartenere a più categorie, per esempio molte binarie spettroscopiche sono anche binarie fotometriche.

Una variegata combinazione

Se le due stelle facente parte del sistema hanno massa molto differente, lo scambio di materia a favore di quella maggiore la trasformerà in una cosiddetta “stella degenere”: il sistema potrà quindi essere composto da una nana bianca, o da una stella di neutroni o da un buco nero come stella principale.

Esistono anche sistemi di stelle tripli o quadrupli, come HD 98800, in cui le combinazioni sono più complesse e le stelle di solito tendono a raggrupparsi in gruppi gerarchici di stelle binarie che condividono la stessa orbita.

Molti di questi sistemi multipli possiedono anche più componenti, è il caso per esempio di Castore, la stella più luminosa della costellazione dei Gemelli che è in realtà un sistema sestuplo. Oppure il sistema Mizar-Alcor della costellazione dell’Orsa Maggiore: anch’esso non è un sistema binario ma sestuplo, con quattro stelle che appartengono a Mizare e due al Alcor.

Riferimenti: NASA

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