Credito d'immagine: ESO
Gli astronomi hanno scoperto una coppia di stelle bianche nane che ruotano l'una intorno all'altra a una distanza di soli 80.000 km (1/5 della distanza tra la Terra e la Luna), il sistema binario più vicino mai scoperto. Il sistema, noto come RX J0806.3 + 1527, è stato studiato con il Very Large Telescope (VLT) dell'Osservatorio europeo meridionale, e gli osservatori hanno notato che l'oggetto si oscurava ogni cinque minuti suggerendo un sistema binario.
Le osservazioni con il Very Large Telescope (VLT) dell'ESO in Cile e il Telescopio Nazionale Galileo (TNG) italiano sulle Isole Canarie negli ultimi due anni hanno permesso a un gruppo internazionale di astronomi [1] di svelare la vera natura di un eccezionale sistema binario stellare .
Questo sistema, designato RX J0806.3 + 1527, è stato scoperto per la prima volta come una sorgente di raggi X con luminosità variabile - una volta ogni cinque minuti, si "spegne" per un breve momento. Le nuove osservazioni hanno dimostrato senza ombra di dubbio che questo periodo riflette il movimento orbitale di due stelle “bianche nane” che ruotano l'una attorno all'altra a una distanza di soli 80.000 km. Ciascuna delle stelle è grande circa quanto la Terra e questo è il periodo orbitale più breve noto per qualsiasi sistema stellare binario.
Lo spettro VLT mostra linee di elio ionizzato, indicando che la presenza di un'area estremamente calda su una delle stelle - un "punto caldo" con una temperatura di ca. 250.000 gradi. Il sistema è attualmente in uno stato evolutivo transitorio, visto di rado.
Un fantastico sistema binario stellare
Un anno è il tempo impiegato dalla Terra per muoversi una volta attorno al Sole, la nostra stella centrale. Questo può sembrare abbastanza veloce quando misurato sulla scala dell'Universo, ma questo è un movimento di lumaca rispetto alla velocità di due stelle scoperte di recente. Girano intorno a 100.000 volte più velocemente; un giro completo richiede solo 321 secondi, o poco più di 5 minuti! È il periodo più breve mai osservato in un sistema stellare binario.
Questa è la sorprendente conclusione raggiunta da un team internazionale di astronomi guidato da GianLuca Israel dell'Osservatorio Astronomico di Roma [1], e basato su osservazioni dettagliate della debole luce di queste due stelle con alcuni dei telescopi più avanzati del mondo. Il sistema stellare binario detentore di record porta il nome prosaico RX J0806.3 + 1527 e si trova a nord dell'equatore celeste nella costellazione del Cancro (Il granchio).
Gli scienziati hanno anche scoperto che i due partner di questa danza frenetica sono molto probabilmente una stella nana bianca morente, intrappolata nella forte presa gravitazionale di un'altra stella un po 'più pesante dello stesso tipo esotico. Le due stelle delle dimensioni di una Terra sono separate da soli 80.000 chilometri, poco più del doppio dell'altitudine dei satelliti di trasmissione TV in orbita attorno alla Terra, o solo un quinto della distanza dalla Luna.
Il movimento orbitale è davvero molto veloce - oltre 1.000 km / sec, e apparentemente la stella più leggera gira sempre lo stesso emisfero verso il suo compagno, proprio come la Luna nella sua orbita attorno alla Terra. Pertanto, quella stella compie anche un giro completo attorno al proprio asse in soli 5 minuti, cioè il suo "giorno" è esattamente lungo quanto il suo "anno".
La scoperta di RX J0806.3 + 1527
La luce visibile emessa da questo insolito sistema è molto debole, ma irradia raggi X relativamente forti. Fu a causa di questa emissione che fu rilevata per la prima volta come una fonte di raggi X celesti di origine sconosciuta dall'osservatorio spaziale ROSAT tedesco nel 1994. Successivamente fu trovata una fonte periodicamente variabile [2]. Una volta ogni 5 minuti, la radiazione a raggi X scompare per un paio di minuti. È stato recentemente studiato in modo più dettagliato dall'osservatorio Chandra della NASA.
La posizione della sorgente di raggi X nel cielo è stata localizzata con sufficiente precisione per rivelare un oggetto molto debole che emette luce visibile nella stessa direzione, oltre un milione di volte più debole della stella più debole che può essere vista da occhio non aiutato (V- magnitudine 21,1). Sono state condotte osservazioni di follow-up con diversi telescopi di classe mondiale, tra cui l'ESO Very Large Telescope (VLT) presso l'Osservatorio Paranal in Cile, e anche il Telescopio Nazionale Galileo (TNG), l'osservatorio di classe 4 m italiano presso la Roche de Osservatorio Muchachos a La Palma nelle Isole Canarie.
La natura di RX J0806.3 + 1527
Anche le osservazioni alla luce visibile hanno mostrato lo stesso effetto: RX J0806.3 + 1527 si è dimmerato ogni 5 minuti, mentre non sono state osservate altre modulazioni periodiche. Osservando lo spettro di questo debole oggetto con lo strumento multimodale FORS1 sul telescopio VLT ANTU da 8,2 m, gli astronomi sono stati in grado di determinare la composizione di RX J0806.3 + 1527. Si è scoperto che conteneva grandi quantità di elio; questo è diverso dalla maggior parte delle altre stelle, che sono costituite principalmente da idrogeno.
"All'inizio, abbiamo pensato che questo fosse solo un altro dei soliti sistemi binari che emettevano raggi X", afferma Gianluca Israel. “Nessuno di noi poteva immaginare la vera natura di questo oggetto. Abbiamo finalmente risolto il puzzle eliminando tutte le altre possibilità una per una, mentre continuavamo a raccogliere più dati. Come ha detto il famoso detective: quando hai eliminato l'impossibile, tutto ciò che rimane, per quanto improbabile, deve essere la verità! ”.
La teoria attuale prevede che le due stelle, che sono legate dalla gravità in questo sistema stretto, producono raggi X quando uno di loro agisce come un "aspirapolvere" gigante, estraendo gas dal suo compagno. Quella stella ha già perso una frazione significativa della sua massa durante questo processo.
La materia in arrivo impatta ad alta velocità sulla superficie dell'altra stella e l'area corrispondente - un "punto caldo" - viene riscaldata a circa 250.000 ° C, per cui i raggi X vengono emessi. Questa radiazione scompare per un breve periodo durante ogni rivoluzione orbitale quando quest'area si trova sul lato opposto della stella che si sta accumulando, come si vede dalla Terra.
Una classe di stelle molto rara
Il nostro Sole è una stella normale di massa relativamente bassa e alla fine si svilupperà in una stella nana bianca. Contrariamente alla morte violenta delle stelle più pesanti in una gloriosa esplosione di supernova, questo è un processo relativamente "silenzioso" durante il quale la stella si raffredda lentamente mentre perde energia. Si restringe fino a diventare finalmente piccolo come la Terra.
Il sole è una stella singola. Tuttavia, quando una stella simile al solare è un membro di un sistema binario, l'evoluzione delle sue stelle componenti è più complicata. Durante una fase iniziale, una stella continua a muoversi lungo un'orbita che si trova effettivamente all'interno degli strati atmosferici esterni molto tenui del suo compagno. Quindi il sistema si libera di questa materia e si sviluppa in un sistema binario con due stelle nane bianche in orbita, come RX J0806.3 + 1527.
I sistemi in cui il periodo orbitale è molto breve (meno di 1 ora) sono indicati come sistemi AM Canis Venaticorum (AM CVn), dopo la prima stella binaria nota di questa rara classe. È probabile che tali sistemi, dopo aver raggiunto un periodo orbitale minimo di alcuni minuti, inizino a evolversi verso periodi orbitali più lunghi. Ciò indica che RX J0806.3 + 1527 è ora all'inizio della "fase AM CVn".
Onde gravitazionali
Con il suo periodo orbitale estremamente breve, RX J0806.3 + 1527 è anche un candidato principale per il rilevamento delle onde gravitazionali sfuggenti, previsto dalla teoria generale della relatività di Einstein. Non sono mai stati misurati direttamente, ma la loro esistenza è stata rivelata indirettamente nei sistemi binari di stelle a neutroni.
Un esperimento spaziale sulle onde gravitazionali pianificato, l'antenna spaziale laser per interferenze (LISA) dell'Agenzia spaziale europea che sarà lanciato tra circa 10 anni, sarà sufficientemente sensibile da poter rivelare questa radiazione da RX J0806.3 + 1527 con un grado di fiducia. Una tale impresa osservativa aprirebbe una finestra completamente nuova sull'universo.
Fonte originale: Comunicato stampa ESO
