La straordinaria spirale di LL Pegasi

Cosa può aver mai creato la strana struttura a spirale della parte sinistra dell’immagine qui riprodotta? Nessuno lo può dire con certezza, per quanto sia probabilmente da collegarsi al passaggio di una stella binaria in fase di nebulosa planetaria, con conseguente espulsione nello spazio degli strati più esterni della sua atmosfera.

La straordinaria spirale cosmica in LL Pegasi (Crediti: ESA, Hubble, R. Sahai (JPL), NASA)

L’enorme spirale si estende per un diametro di circa un terzo di anno luce e, con i suoi quattro o cinque giri completi, presenta una regolarità davvero senza precedenti. Considerato il tasso di espansione del gas facente parte della spirale, si può prevedere che un nuovo “strato” debba apparire circa ogni 8oo anni; tempo confrontabile a quello necessario alle due stelle per porsi in orbita una intorno all’altra.

Il sistema stellare così definitosi è noto comunemente come LL Pegasi (o anche con la sigla AFGL 3068). La stessa inusuale struttura è stata catalogata come IRAS 23166+1655. L’immagine qui sopra è stata presa nella banda del vicino infrarosso dal Telescopio Spaziale Hubble. Perché la spirale “brilli” nel cielo è anch’esso un bel mistero: l’ipotesi al momento più attendibile sembra coinvolgere un meccanismo di illuminazione “di riflesso” da parte di stelle vicine.

APOD del 10.09.2004

Dove non crescono i pianeti

Pianeti extrasolari? Non cercateli intorno alle coppie di stelle molto vicine tra loro. Secondo un nuovo studio basato su osservazioni del telescopio spaziale Spitzer della NASA e pubblicato qualche giorno fa in un articolo della rivista The Astrophysical Journal Letters, le stelle binarie “compatte” probabilmente non sono il posto ideale dove trovare pianeti e men che meno essere i luoghi più ospitali per la vita.

Spitzer, che opera nella banda della radiazione infrarossa, ha infatti scoperto una sorprendente quantità di polvere attorno a tre coppie di stelle in avanzata fase evolutiva. Gli astronomi ritengono che questa polvere potrebbe essere ciò che rimane di alcuni pianeti un tempo orbitanti attorno ai sitemi stellari, letteralmente sbriciolati in seguito a tremende collisioni.

“Dal nostro studio risulta evidente che le collisioni tra pianeti sono eventi catastrofici tutt’altro che rari” dice Marco Matranga, primo autore dell’articolo, dell’ Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ed attualmente astronomo in visita presso l’Osservatorio Astronomico INAF di Palermo. ”Teoricamente è possibile che questi urti avvengano tra pianeti potenzialmente abitabili e qualora fosse presente una qualsiasi forma di vita, questa risulterebbe annientata.”

Le stelle doppie oggetto di questo studio sono veramente vicinissime. Appartengono alla classe denominata “RS Canum Venaticorum” (in breve RSCVns) e sono distanti fra loro circa 3,2 milioni di chilometri, appena il due per cento della distanza che separa la Terra dal Sole, e per questa caratteristica ciascun astro impiega solo pochi giorni per compiere un’orbita attorno all’altro. “Se una qualunque forma di vita esistesse davvero in questi sistemi binari, e fosse in grado di osservare il cielo, avrebbe una vista spettacolare” contiuna Matranga. “I cieli avrebbero due soli enormi, come quelli sopra il pianeta Tatooine nel film ‘Guerre Stellari’”.

Visione artistica di un imminente scontro planetario intorno a un sistema di due stelle. Crediti: NASA/JPL-Caltech

Queste stelle “gemelle” hanno dimensioni simili al Sole e probabilmente hanno un’eta’ di pochi miliardi di anni, all’incirca la stessa che aveva il Sole quando la vita ha cominciato a svilupparsi sulla Terra. Ma questi oggetti celesti ruotano molto più velocemente e, come risultato,  possiedono un intenso campo magnetico. L’attivita’ magnetica provoca intensi venti stellari – simili al vento solare ma molto piu’ burrascosi – che rallentano la rotazione delle stelle e, su intervalli di tempo molto lunghi, provocano l’avvicinamento delle due componenti. Mentre le due stelle si avvicinano, il loro campo gravitazionale cambia, causando disturbi nelle traiettorie dei corpi planetari che orbitano attorno ad entrambe le stelle. Le comete e qualunque pianeta attorno al sistema stellare potrebbero così avvicinarsi per poi collidere tra di loro, provocando in alcuni casi urti catastrofici. Tra questi oggetti celesti sono inclusi anche i pianeti che potrebbero teoricamente orbitare all’interno della “zona abitabile” del sistema binario, una regione dove le temperature presenti permettono l’esistenza di acqua allo stato liquido.

La scoperta di polveri in questi sistemi stellari ha sorpreso il team che ha analizzato i dati di Spitzer. Infatti la polvere di solito viene dissipata e spazzata via dalle stelle durante la loro evoluzione. E dunque deve essere in atto qualche fenomeno – molto probabilmente le collisioni planetarie – responsabile della produzione della polvere osservata. “I nostri dati ci dicono che i pianeti in sistemi binari compatti non hanno vita facile: le collisioni potrebbero essere davvero eventi frequenti in questi ambienti spaziali” commenta Jeremy Drake dell’ Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics di Cambridge (USA), Principal Investigator della ricerca.

Notizia apparsa su Media INAF

Il più piccolo sistema binario…

Alcuni astronomi. utilizzando il Keck Observatory sono riusciti ad identificare il più piccoli sistema binario tra tutti quelli conosciuti. Il sistema è chiamato HM Cancri, e consiste di due stelle ormai “morte” che girano una intorno all’altra con un periodo di poco più di 5 minuti – di gran lunga il periodo più breve mai riscontrato per una qualsiasi coppia di stelle.

Il team, coordinato da Gijs Roelofs, ha usato il gigantesco 10 m del Keck, equipaggiato con il Low Resolution Imaging Spectrograph, per studiare i cambiamenti di velocità nelle linee spettrali del sistema HM Cancri. Per la precisione, i ricercatori hanno scoperto che, in accordo con il moto orbitale delle due stelle, le linee spettrali del sistema si muovono periodicamente dal blu al rosso e viceversa, seguendo il ben noto effetto Doppler. Ottenute le informazioni di velocità, gli astronomi sono stati dunque in grado di confermare il periodo assai corto di appena 5,4 minuti. I risultati sono appena stati pubblicati sulla prestigiosa rivista Astrophysical Journal Letters.

“Quando sono arrivati i primi dati dal telescopio del Keck, e la nostra veloce analisi ha mostrato lo spostamento periodico delle linee spettrali, sapevamo che ci eravamo riusciti. Dopo più di dieci anni dalla scoperta, finalmente avevamo decifrato la natura di HM Cancri”, ha detto Arne Rau del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (Germania) che ha condotto le osservazioni al Keck.

Una rappresentazione artistica delle stelline in HM Cancri
Crediti: NASA/Tod Strohmayer (GSFC)/Dana Berry (Chandra X-Ray Observatory)

HM Cancri è stata scoperta nel 1999 come una deole sorgente in banda X, dalla sonda ROSAT. Consiste di due nane bianche, stelle che ormai hanno concluso la loro serie di bruciamenti nucleari, e si sono avviate ad un lento e progressivo raffreddamento. Già nel 2001 i dati in banda X e in ottico, avevano suggerito come le due stelle orbitassero una attorno all’altra con un periodo assai breve. La conferma sperimentale ha dovuto attendere però diversi anni: il team ha tentato di acquisire misure molto precise di velocità dal 2005, ma la conferma si è potuta avere, finalmente, solo poco tempo fa (gli iniziali tentativi erano stati anche guastati dal tempo cattivo, purtroppo).

La morale è assai semplice, ma vera: costanza e applicazione, nella scienza pagano sempre, prima o poi…!

Keck Observatory Press Release