Le stelle diventano piuttosto sciatte verso la fine della loro vita. Ad ogni pulsazione, la stella morente erutta gas nello spazio che alla fine vengono riciclati in una nuova generazione di stelle e pianeti. Ma rendere conto di tutto quel materiale perduto è difficile. È come provare a vedere un filo di fumo accanto a un riflettore dello stadio, osservare questi tenui fogli di materiale stellare che turbinano appena sopra la superficie della stella è considerevolmente stimolante. Tuttavia, usando una tecnica innovativa per l'immagine della luce stellare che si diffonde dai grani interstellari, gli astronomi sono finalmente riusciti a vedere increspature di polvere che scorrono dalle stelle morenti!
Le stelle - W Hydra, R Doradus e R Leonis - sono tutte giganti rosse altamente variabili, stelle che non fondono più idrogeno nei loro nuclei ma si sono mosse per formare elementi più pesanti. Ognuno è completamente avvolto da un guscio di polvere molto sottile composto molto probabilmente da minerali come forsterite e enstatite. Questi grani possono formarsi solo dopo che gli ingredienti grezzi hanno percorso una certa distanza dalla stella. A distanze approssimativamente uguali alle dimensioni della stella stessa, il gas si è raffreddato abbastanza da consentire agli atomi di iniziare a rimanere uniti e formare composti più complessi. Minerali come questi continueranno a seminare asteroidi e possibilmente pianeti rocciosi come la Terra nel continuo ciclo di morte e rinascita che si svolgono nella Galassia.
L'articolo che descrive questa scoperta, è stato accettato dal giornale Natura, può essere trovato qui.
Gli astronomi che hanno recentemente riportato questa scoperta hanno usato il Very Large Telescope di otto metri nel deserto cileno di Atacama - e una suite di strumenti intelligenti - per stuzzicare i sottili riflessi di questi gusci di polvere. Il trucco per vedere la luce rimbalzare sulle particelle di polvere interstellare consiste nello sfruttare una delle proprietà dell'onda della luce. Immagina di avere una lunghezza di corda: un'estremità è nella tua mano, l'altra legata a un muro. Inizi a muovere la tua estremità e le onde viaggiano lungo il cavo. Se muovi il braccio su e giù, le onde sono perpendicolari al pavimento; se sposti il braccio da un lato all'altro, sono paralleli ad esso. L'orientamento di quelle onde è noto come la loro "polarizzazione". Se mescolassi le cose cambiando costantemente la direzione in cui oscillava il braccio, l'orientamento delle onde sarebbe allo stesso modo confuso. La corda rimbalzerebbe in tutte le direzioni. Senza una direzione di movimento preferita, si dice che le onde della corda siano "non polarizzate".
Le onde luminose emesse dalla superficie della stella sono proprio come le tue scosse caotiche. Le oscillazioni nei campi elettrici e magnetici che compongono l'onda di luce propagante non hanno una direzione di movimento preferita: non sono polarizzate. Tuttavia, quando la luce rimbalza su un granello di polvere, tutta quella confusione scompare. Le onde ora oscillano all'incirca nella stessa direzione, proprio come se decidessi di far rimbalzare la corda solo su e giù. Gli astronomi chiamano questa luce "polarizzata".
Un filtro polarizzatore consente solo il passaggio della luce con un orientamento specifico. Tenerlo in un modo, e solo la luce "polarizzata verticalmente" - luce in cui il campo elettrico oscilla su e giù - passerà. Ruota il filtro di novanta gradi e trasmetterai solo luce "polarizzata orizzontalmente". Se hai occhiali da sole polarizzanti, puoi provarlo tu stesso ruotando gli occhiali e guardando come la scena attraverso le lenti diventa più luminosa e più scura. Questa è anche una bella dimostrazione di come la nostra atmosfera polarizza la luce solare in arrivo.
Un guscio di polvere attorno a una stella polarizzerà la luce che rimbalza su di essa. Proprio come il cielo diventa più luminoso e più scuro quando si girano gli occhiali da sole, guardare una tale stella attraverso filtri polarizzanti diversamente orientati rivelerà un alone di luce polarizzata che lo circonda. I diversi orientamenti riveleranno diversi segmenti dell'alone. Combinando le osservazioni polarimetriche con l'interferometria - il battito di onde luminose provenienti da punti ampiamente separati su uno specchio del telescopio per creare immagini ad altissima risoluzione - un sottile anello di luce diffusa si rivela attorno a queste tre stelle.
Queste nuove osservazioni rappresentano una pietra miliare nella nostra comprensione non solo del gioco finale di una stella, ma anche della produzione di polvere interstellare che segue. Come le ciminiere di grandi fabbriche, le stelle giganti rosse espellono nello spazio una fuliggine di minerali, trasportata in alto dai venti stellari. Con un'osservazione meticolosa, risultati come questi possono aiutare a legare insieme la morte di una generazione di stelle con la nascita di un'altra. Svelare i misteri della formazione del grano nello spazio ci avvicina di un passo al mettere insieme i molti passi che portano dalla morte stellare alla creazione di pianeti rocciosi come i nostri.
