Dettagli del caos nel sistema R Aquarii visti dallo strumento SPHERE

R Aquarii (Immagine ESO/Schmid et al.)
R Aquarii (Immagine ESO/Schmid et al.)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” descrive una nuova osservazione del sistema binario R Aquarii, formato da una gigante rossa del tipo chiamato variabile Mira e da una nana bianca. Un team di ricercatori ha usato quella coppia di stelle come obiettivo per un test di un nuovo sottosistema dello strumento SPHERE montato sul VLT dell’ESO ottenendo l’immagine più chiara catturata finora delle turbolenze esistenti nel sistema a causa del fatto che la nana bianca sta strappando gas alla compagna, peggiorando la sua agonia.

Il sistema R Aquarii è distante circa 650 anni luce dalla Terra perciò è vicino in termini astronomici, di conseguenza è uno dei più vicini sistemi binari simbiotici, quelli in cui c’è appunto una relazione analoga a quella delle due stelle che formano questa coppia. In questo caso la gigante rossa è una Variabile Mira, cioè del tipo pulsante che hanno un periodo di pulsazione più lungo di 100 giorni e un certo livello di variazione nella sua luminosità. Non è comunque visibile a occhio nudo anche se non servono strumenti potenti per riuscire ad avvistarla.

Grazie alle sue caratteristiche, il sistema R Aquarii è stato oggetto di parecchi studi nel corso del tempo con una serie di strumenti sempre più sofisticati, compreso il VLT (Very Large Telescope). Per queste nuove osservazioni è stato usato in particolare Zurich IMaging POLarimeter (ZIMPOL), un componente dello strumento SPHERE, attivato nel giugno 2014. Viene usato principlamente per fotografare direttamente esopianeti ma può essere usato anche per studiare altri tipi di oggetti astronomici, in questo caso una coppia di stelle.

Le osservazioni compiute con SPHERE/ZIMPOL hanno permesso di ottenere dettagli del sistema R Aquarii perfino migliori di quelle scattate anni fa dal telescopio spaziale Hubble mostrando il caos causato dalla relazione tra le due stelle. Le giganti rosse costituiscono una fase della vita di stelle di massa media caratterizzate da continui cambiamenti e la vicinanza di una compagna aumenta l’instabilità.

Nel suo ciclo di 387 giorni per ogni pulsazione, la gigante rossa perde grosse quantità di massa quando si gonfia. In origine era una stella con una massa non molto superiore a quella del Sole ma sta raggiungendo la fine della sua vita e un giorno diventerà una nana bianca come la compagna, che ha una massa probabilmente un po’ inferiore a quella del Sole concentrata in un volume molto più piccolo. La conseguenza è che parte del gas espulso dalla gigante rossa viene assorbito dalla nana bianca e quando se ne accumula abbastanza può causare una nova, che a sua volta provoca l’epulsione di materiali nello spazio.

In situazioni del genere, possono esserci più nove e la nebulosa che circonda il sistema R Aquarii è la prova che nel passato c’è stato almeno un evento di quel tipo. Ci sono alcune candidate tra le nove avvistate secoli fa, quand’erano visibili a occhio nudo, che potrebbero essere eventi collegati a R Aquarii come le due avvistate nel 1073 e 1074 ma le ricerche continuano.

Fra qualche miliardo di anni anche il Sole diventerà una gigante rossa per poi trasformarsi in una nana bianca. Le due stelle del sistema R Aquarii sono già arrivate alla fine della loro vita e lo strumento SPHERE/ZIMPOL ha permesso agli astronomi di catturare dettagli di quei processi e dell’interazione tra le due stelle mai visti prima.

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