La rossa gigante per vedere il futuro del Sole
Una stella gigante rossa ci dice non solo quali sono le nostre origini, ma anche il futuro del nostro Sole: come sarà tra miliardi di anni quando invecchierà?
SCOPERTE – Una stella gigante rossa ha attirato l’attenzione del gruppo di astronomi della Chalmers University of Technology guidati da Wouter Vlemmings. Le osservazioni del telescopio Atacama large millimeter/submilliter array (ALMA) in Cile hanno permesso di studiare nel dettaglio l’atmosfera di questo oggetto che sta invecchiando e che ha la stessa massa del Sole. Un’occasione per comprendere come la nostra stella evolverà invecchiando nei prossimi miliardi di anni e che implicazioni ci saranno per il suo sistema planetario. Inoltre gli astronomi hanno osservato dei potenti quanto inaspettati brillamenti nella cromosfera della gigante rossa.
I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Nature Astronomy e rappresentano un importate punto di partenza per comprendere le dinamiche evolutive stellari e nello specifico di stelle simili al Sole. La sorvegliata speciale in questo caso è W Hydrae, una gigante rossa che si trova nella costellazione dell’Hydra a 320 anni-luce dalla Terra. La stella fa parte delle AGB, cioè del ramo asintotico delle giganti, un tipo di stelle fredde, brillanti e vecchie che perdono massa, la quale viene espulsa dal vento stellare.
La classificazione di questa tipologia di stelle viene dalla posizione che occupano nel diagramma di Hertzsprung-Russel, o diagramma H-R, in cui le stelle vengono classificate in funzione di temperatura e luminosità. Il diagramma è utilizzato dagli astronomi proprio per comprendere l’evoluzione stellare e le caratteristiche fisiche non solo delle singole stelle, ma anche di ammassi stellari e galassie. Inoltre il diagramma permette di confrontare le predizione teoriche dei modelli evolutivi stellari e le osservazioni.
Nel caso di W Hydrae, la stella si posiziona nel ramo asintotico delle giganti, la regione popolata da stelle che hanno una massa compresa tra 0,8 e 8 masse solari. In questa fase evolutiva le stelle aumentano la luminosità e le dimensioni, tanto che il diametro della stella è pari a quello dell’orbita della Terra intorno al Sole, ma perdono massa a forte velocità attraverso l’emissione di venti stellari. “Per noi è importante studiare non solo come appare una gigante rossa, ma anche come cambia e come semina nella galassia proprio quegli elementi che sono gli ingredienti della vita”, ha spiegato Vlemmings, autore dello studio. “Usando le antenne di ALMA nella loro configurazione di massima risoluzione ora possiamo fare osservazioni più dettagliate anche di quelle fredde ma sorprendenti stelle”.
D’altronde le stelle con massa simile a quella solare evolvono su scale temporali di molti miliardi di anni, espandendosi e raffreddandosi, ma soprattutto producendo elementi come il carbonio e l’azoto che sono alla base delle forme di vita come la conosciamo. Questi elementi vengono poi rilasciati nello spazio, grazie al vento stellare, pronti per essere utilizzati dalle successive generazioni di stelle.
Le osservazioni di ALMA hanno fornito agli astronomi le immagini più nitide mai ottenute per una stella di questo tipo. Le immagini precedenti di supergiganti rosse, come Betelgeuse e Antares, non avevano permesso di studiare la superficie stellare nel dettaglio, come invece è successo in questa occasione.
Gli scienziati sono dunque rimasti sorpresi nell’individuare un punto inaspettatamente compatto e brillante, che è la prova che la stella sia costituita da uno strato di gas caldo poco sopra la superficie, cioè che sia dotata di una cromosfera. Theo Khouri, astronomo della Chalmers University of Technology e membro del gruppo di ricerca, ha spiegato: “Le nostre misurazioni del punto brillante suggeriscono che vi sono potenti onde d’urto nell’atmosfera della stella che raggiunge temperature più alte di quanto previsto dagli attuali modelli teorici per le stelle AGB”.
Per spiegare questo eccesso di temperatura, gli astronomi ritengono di aver osservato la stella proprio nel momento in cui un gigantesco brillamento era stato appena rilasciato. Per questo motivo W Hydrae è oggetto di nuove osservazioni, sia con ALMA che con altri strumenti, per poter comprendere e indagare nel profondo la costituzione della sua atmosfera. Questa d’altronde rappresenta un’occasione eccezionale per poter studiare non solo il nostro passato, con gli ingredienti della vita che vengono rilasciati dalla stella che invecchia, ma soprattutto è una finestra sul destino del Sole e sulla sua futura evoluzione.
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