Un tenue guscio di gas attorno alla stella U Antliae

U Antliae circondata da una bolla di gas (Immagine ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/F. Kerschbaum)
U Antliae circondata da una bolla di gas (Immagine ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/F. Kerschbaum)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” descrive una ricerca su U Antliae, una stella gigante rossa piuttosto esotica. Un team di ricercatori ha utilizzato il radiotelescopio ALMA per studiare la bolla di materiali espulsi che circonda U Antliae per capire meglio l’evoluzione delle stelle negli ultimi stadi del loro ciclo vitale. Si tratta di un periodo turbolento in cui possono cambiare visibilmente il loro volume e la loro luminosità in tempi relativamente rapidi.

La stella U Antliae è distante circa 900 anni luce dalla Terra che vediamo in una fase chiamata stella al carbonio, un tipo di gigante rossa con un’atmosfera dall’elevato contenuto di carbonio. Generalmente l’ossigeno è predominante ma in certi casi avviene l’opposto e i due elementi si combinano. Una conseguenza è il colore rosso intenso dovuto al fatto che i composti che si formano tendono ad assorbire le frequenze blu dello spettro elettromagnetico.

Circa 2,700 anni fa U Antliae espulse rapidamente i materiali che finirono per formare una sorta di bolla attorno a essa che ha una densità molto bassa. I ricercatori guidati da Franz Kerschbaum dell’Università di Vienna hanno usato il radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), inaugurato nel marzo 2013, per studiare la stella rivelando quel tenue guscio nei dettagli. Il suo esame ha portato prove della presenza di sottostrutture filamentose, che sono nubi di gas tenui e filiformi.

L’utilizzo del radiotelescopio ALMA ha permesso di ottenere molto più che immagini con un insieme di dati tridimensionali, un cubo di dati, in cui ogni fetta rappresenta una diversa lunghezza d’onda. L’effetto Doppler determina alterazioni nelle lunghezze d’onda a seconda che il gas contenuto nelle fette osservate si stia avvicinando o allontanando da noi.

Nell’immagine in basso è possibile vedere i movimenti del gas nel lato orientato verso la Terra codificato con colori diversi. I materiali mostrati in blu sono tra noi e la stella centrale e si muovono verso di noi. I materiali mostrati in rosso attorno al bordo si stanno allontanando dalla stella ma non verso la Terra.

Siccome i dati sono tridimensionali, i ricercatori hanno potuto studiare tutto il guscio di U Antliae. Dall’esame hanno potuto concludere che quella bolla è rotonda in maniera molto simmetrica. Ciò significa anche che nel lato opposto della bolla il gas ha movimenti simmetrici a quelli presenti nel lato orientato verso la Terra.

Le stelle al carbonio possono contenere non solo monossido di carbonio ma anche altri composti basati sulla combinazione con l’ossigeno e altri elementi presenti nella loro atmosfera. Queste stelle danno un notevole contributo alla polvere interstellare dato che i materiali espulsi finiscono per allontanarsi notevolmente perciò dopo molti milioni di anni essi possono diventare parte di nuovi sistemi solari.

U Antliae circondata da una bolla di gas (Immagine ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/F. Kerschbaum)
U Antliae circondata da una bolla di gas (Immagine ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/F. Kerschbaum)

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