Il sistema di Eta Carinae emette raggi cosmici

Il sistema di Eta Carinae (Immagine NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team)
Il sistema di Eta Carinae (Immagine NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Astronomy” descrive una ricerca sul sistema di Eta Carinae, formato da due stelle giganti blu con una luminosità complessiva milioni di volte quella del Sole. Un team guidato dall’astrofisico Kenji Hamaguchi del Goddard Space Flight Center della NASA ha usato osservazioni effettuate con il telescopio NuSTAR tra il marzo 2014 e il giugno 2016 e di altri telescopi spaziali per concludere che probabilmente le due stelle stanno accelerando particelle ad altissima energia e che alcune raggiungeranno la Terra sotto forma di raggi cosmici.

Lontano circa 7.500 anni luce dalla Terra, il sistema di Eta Carinae è formato da due stelle la cui massa è stimata in circa 90 e 30 volte quella del Sole. Divenne celebre nel XIX secolo perché nel 1820 la sua luminosità cominciò ad aumentare raggiungendo il picco nel 1843, un evento che venne chiamato la Grande Eruzione e lo fece apparire per qualche decennio come la seconda stella più brillante nel cielo.

Nonostante i quasi due secoli di osservazioni, la Grande Eruzione non è ancora stata spiegata. Un articolo pubblicato all’inizio del 2016 sulla rivista “The Astrophysical Journal Letters” descriveva una ricerca che aveva portato alla scoperta di possibili gemelli di Eta Carinae ma per ricerche più approfondite servirebbe il telescopio spaziale James Webb, il cui lancio ha subito l’ennesimo ritardo ed è ora previsto per il marzo 2021.

Nel frattempo, Eta Carinae è tornato alla ribalta quando il telescopio spaziale per i raggi gamma Fermi della NASA ha osservato un cambiamento nei raggi gamma provenienti da una sorgente che è nella stessa direzione di quel sistema binario. La precisione di Fermi non è sufficiente per capire quale sia la sorgente reale perciò il team di Kenji Hamaguchi ha cercato altri dati nelle osservazioni del telescopio spaziale NuSTAR, lanciato nel giugno 2012, sensibile nelle frequenze dei raggi X e molto preciso. Una ricerca analoga è stata compiuta negli archivi delle osservazioni dell’osservatorio per i raggi X XMM-Newton dell’ESA, sensibile a raggi X a energie inferiori.

Nell’immagine in basso (NASA/CXC and NASA/JPL-Caltech) Eta Carinae è vista ai raggi X dall’osservatorio spaziale Chandra della NASA. I colori indicano diverse energie: il rosso si estende da 300 a 1.000 elettronvolt (eV), il verde varia da 1.000 a 3.000 eV e il blu da 3.000 a 10.000 eV. Le osservazioni del telescopio spaziale NuSTAR con i contorni verdi rivelano una sorgente di raggi X con energie circa tre volte superiori a quelle rilevate da Chandra.

I raggi X a bassa energia provengono dal gas che si trova in corrispondenza dell’interfaccia dei venti stellari che si stanno scontrando, dove le temperature superano i 40 milioni di gradi Celsius. Quelli rilevati dal telescopio spaziale NuSTAR arrivano dalla sorgente puntiforme centrale nell’immagine in basso e derivano dalla collisione dei venti stellari nel sistema binario.

Secondo i ricercatori, le onde d’urto nella zona di collisione tra i venti stellari accelerano particelle cariche come elettroni e protoni a velocità prossime a quella della luce. Alcuni elettroni possono sfuggire al sistema di Eta Carinae e dopo un lungo viaggio possono raggiungere la Terra, dove verranno rilevate come particelle di raggi cosmici.

Fiona Harrison, l’investigatore principale della missione NuSTAR, ha spiegato che sappiamo da tempo che la regione attorno a Eta Carinae è una fonte di emissioni di raggi X e raggi gamma ad alta energia. La novità proveniente da questa ricerca è la loro origine, che era rimasta sconosciuta finché NuSTAR non è stato in grado di individuarla. Si tratta di un passo avanti nella comprensione dei processi in atto nel sistema di Eta Carinae.

Eta Carinae ai raggi X
Eta Carinae ai raggi X

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