Macchie magnetiche giganti scoperte su piccole stelle

Rappresentazione artistica di una stella del ramo orizzontale estremo con una macchia stellare gigante
Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Astronomy” riporta uno studio su stelle di un tipo particolare dato che sono molto più piccole del Sole ma molto più calde e quindi di colore blu. Un team di ricercatori guidato da Yazan Al Momany dell’’INAF (Istituto nazionale di astrofisica) di Padova ha usato vari strumenti del Very Large Telescope (VLT) e dell’NTT (New Technology Telescope), entrambi dell’ESO e in Cile per studiare stelle di quel tipo scoprendo l’equivalente delle macchie solari ma di dimensioni anche tremila volte maggiori. In alcune di queste macchie sono stati osservati brillamenti milioni di volte più intensi di quelli solari che indicano la presenza di campi magnetici molto intensi.

La cosiddette stelle del ramo orizzontale estremo sono presenti negli ammassi globulari della Via Lattea e da decenni gli astronomi stanno cercando di capire come si formino. Le temperature sulla loro superficie vanno dai 20.000 ai 30.000 K anche se la loro massa è attorno a metà di quella del Sole perché nel loro nucleo è l’elio che si sta fondendo mentre la fusione dell’idrogeno, quella che alimenta stelle nella cosiddetta sequenza principale come il Sole, avviene negli strati attorno al nucleo. Sono stati trovati casi nell’alone galattico di stelle la cui evoluzione è stata alterata dalle presenza di compagne molto vicine ma di solito quelle individuate negli ammassi globulari non hanno compagne anche se in quegli ammassi ci sono molte stelle.

Il team di Yazan Al Momany ha monitorato a lungo una serie di stelle del ramo orizzontale estremo in tre ammassi globulari usando una serie di strumenti. Nel caso del VLT all’Osservatorio Paranal, sono stati usati VIMOS (VIsible Multi-Object Spectrograph), FLAMES (Fibre Large Array Multi Element Spectrograph) e FORS2 (FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph 2), assieme a OmegaCAM sul VLT Survey Telescope. Nel caso dell’NTT all’Osservatorio La Silla, è stato usato ULTRACAM.

Il monitoraggio delle stelle del ramo orizzontale estremo negli ammassi globulari ha rivelato una variabilità nella loro luminosità che può avvenire anche in pochi giorni. L’analisi di quel fenomeno ha portato i ricercatori a concludere che si tratta di macchie stellari analoghe alle macchie solari, nel senso che in entrambi i casi sono causate da campi magnetici, ma molto più grandi ed energetiche.

Le macchie solari sono più fredde del resto della superficie del Sole e per questo motivo sono più scure. Le macchie stellari scoperte sulle stelle del ramo orizzontale estremo sono più calde del resto della superficie e di conseguenza sono più luminose. In casi estremi, arrivano a coprire anche un quarto della superficie della stella.

L’immagine in alto (ESO/L. Calçada, INAF-Padova/S. Zaggia) mostra una rappresentazione artistica di una stella del ramo orizzontale estremo con una macchia stellare gigante. L’immagine in basso (ESO/L. Calçada, INAF-Padova/S. Zaggia) mostra un confronto artistico tra quel tipo di stella e il Sole.

I ricercatori hanno anche scoperto un paio di casi di superbrillamenti, eruzioni milioni di volte più intense di quelle solari. Si tratta di eventi inaspettati che sottolineano l’importanza dei campi magnetici nelle proprietà delle stelle del ramo orizzontale estremo. Questi superbrillamenti possono portare a notevoli perdite di massa che potrebbero spiegare la morte prematura di questo tipo di stella.

La presenza di queste macchie stellari aiuta a capire l’origine dei potenti campi magnetici osservati in oggetti ben diversi, le nane bianche, ciò che rimane dopo la morte di una stella simile al Sole o più piccola. Santi Cassisi dell’INAF di Teramo ha spiegato che i cambiamenti di luminosità di tutte le stelle calde potrebbero avere la stessa origine e possono essere caratterizzate da macchie magnetiche sulla loro superficie.

In sostanza, questo studio su un tipo davvero particolare di stella ha fornito risultati che sono interessanti anche nelle ricerche su altre stelle di tipi ben diversi. Processi simili se non uguali in stelle molto diverse possono fornire un quadro più ampio sul loro funzionamento e sulla loro evoluzione.

Confronto artistico tra il Sole e una stella del ramo orizzontale

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