Gigantesche celle convettive osservate per la prima volta sulla superficie di una gigante rossa

La stella Pi<sup><figcaption class=1 Gruis osservata dallo strumento PIONIER (Immagine ESO)" width="640" height="640" srcset="http://tachyonbeam.com/wp-content/uploads/2017/12/eso1741a.jpg 640w, http://tachyonbeam.com/wp-content/uploads/2017/12/eso1741a-150x150.jpg 150w, http://tachyonbeam.com/wp-content/uploads/2017/12/eso1741a-300x300.jpg 300w, http://tachyonbeam.com/wp-content/uploads/2017/12/eso1741a-500x500.jpg 500w" sizes="(max-width: 640px) 100vw, 640px" /> La stella Pi1 Gruis osservata dallo strumento PIONIER (Immagine ESO)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature” descrive la prima osservazione diretta della granulazione sulla superficie di una stella al di fuori del Sistema solare. Un team internazionale di Astronomi guidati da Clauda Paladini dell’ESO ha usato lo strumento PIONIER installato sul VLT (Very Large Telescope) dell’ESO per effettuare quell’osservazione sulla stella Pi1 Gruis. È stato possibile osservare i granuli, celle convettive larghe attorno a 120 milioni di chilometri ciascuna, perché la polvere che di solito ostacola questi studi era lontana dalla stella.

Distante circa 530 anni luce dalla Terra, la stella Pi1 Gruis è una gigante rossa con una massa che è circa una volta e mezzo quella del Sole ma è nella fase finale della sua vita e perfino la fase di gigante rossa sta probabilmente terminando per passare a quella di nebulosa planetaria. Si tratta di un’espressione obsoleta nel senso che oggi sappiamo che non c’entra nulla con i pianeti ma è rimasta nell’uso.

Nel caso di Pi1 Gruis, le prove dell’inizio della fase di nebulosa planetaria sono state trovate in studi precedenti. Gusci di materiali sono stati osservati a quasi un anno luce dalla stella e si stima che siano stati espulsi circa 20.000 anni fa. Si tratta di un periodo breve dal punto di vista astronomico perciò non è facile trovare una stella in quella fase e per gli astronomi si tratta di un oggetto di studio molto interessante.

Nella fase di gigante rossa, la stella Pi1 Gruis si è espansa talmente da essere circa 350 volte più grande del Sole e migliaia di volte più brillante, con una variabilità nella sua brillantezza. Sulla sua superficie sono in atto fenomeni di convezione, come succede normalmente non sole sulle stelle ma anche in altri processi astrofisici. Finora la convezione stellare è stata studiata soprattutto sul Sole mentre sulla superficie delle stelle giganti e supergiganti più evolute spesso la superficie è oscurata da polvere.

Sulla superficie del Sole ci sono circa due milioni di celle convettive larghe tipicamente attorno a 2.000 chilometri, un fenomeno chiamato granulazione. Le conoscenze accumulate soprattutto osservando questo fenomeno sul Sole ha permesso di creare modelli che prevedono che sulla superficie di stelle giganti e supergiganti vi siano solo poche sscelle convettive di enormi dimensioni a causa della bassa gravità esistente sulla superficie di stelle la cui massa è fortemente espansa.

Grazie alla sua capacità di catturare dettagli, lo strumento PIONIER (Precision Integrated-Optics Near-infrared Imaging ExpeRiment) ha permesso di studiare la superficie della stella Pi1 Gruis, non oscurata dalla polvere. Il risultato è stata una conferma del modello teorico con la scoperta di poche celle convettive molto grandi, tanto da essere larghe circa un quarto del diametro di una stelle che in questo momento è davvero enorme.

La stella Pi1 Gruis finirà per collassare su se stessa, lasciando probabilmente una nana bianca, senza una supernova perché non è abbastanza massiccia. Rappresenta invece un esempio di ciò che succederà al Sole fra qualche miliardo di anni, un motivo di più per studiarne l’agonia.

Pi<sup><figcaption class=1 Gruis e alla sua sinistra la compagna Pi2 Gruis (Immagine ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin)" width="640" height="544" srcset="http://tachyonbeam.com/wp-content/uploads/2017/12/eso1741b.jpg 640w, http://tachyonbeam.com/wp-content/uploads/2017/12/eso1741b-300x255.jpg 300w, http://tachyonbeam.com/wp-content/uploads/2017/12/eso1741b-588x500.jpg 588w" sizes="(max-width: 640px) 100vw, 640px" /> Pi1 Gruis e alla sua sinistra la compagna Pi2 Gruis (Immagine ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin)

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