Credito d'immagine: Chandra
Molte delle stelle che vediamo negli ammassi stellari globulari sono in realtà stelle binarie, formate quando due stelle rimangono intrappolate nella gravità dell'altra. Chandra è in grado di rilevare la firma unica dei raggi X emessa da una stella di neutroni, che è invisibile in un telescopio ottico. La ricerca sembra indicare che questi binari a stella di neutroni si formano molto più comunemente nei cluster globulari che in altre parti di una galassia.
L'Osservatorio dei raggi X Chandra della NASA ha confermato che gli incontri ravvicinati tra le stelle formano sistemi a doppia stella che emettono raggi X, in densi ammassi stellari globulari. Questi binari a raggi X hanno un processo di nascita diverso rispetto ai loro cugini al di fuori dei cluster globulari e dovrebbero avere una profonda influenza sull'evoluzione del cluster.
Un team di scienziati guidato da David Pooley del Massachusetts Institute of Technology di Cambridge ha sfruttato la capacità unica di Chandra di individuare e risolvere con precisione le singole fonti per determinare il numero di sorgenti di raggi X in 12 ammassi globulari nella nostra Galassia. La maggior parte delle fonti sono sistemi binari contenenti una stella crollata come una stella di neutroni o una stella nana bianca che sta estraendo la materia da una normale stella compagna simile al Sole.
"Abbiamo scoperto che il numero di binari a raggi X è strettamente correlato con il tasso di incontri tra stelle nei cluster", ha detto Pooley. “La nostra conclusione è che i binari si formano come conseguenza di questi incontri. È un caso di educazione non di natura. "
Uno studio simile condotto da Craig Heinke del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian a Cambridge, in Massachusetts, ha confermato questa conclusione e ha mostrato che circa il 10 percento di questi sistemi binari a raggi X contiene stelle di neutroni. La maggior parte di queste stelle di neutroni sono generalmente tranquille, trascorrendo meno del 10% del loro tempo attivamente nutrendosi del loro compagno.
Un ammasso globulare è una raccolta sferica di centinaia di migliaia o addirittura milioni di stelle che ronzano l'una intorno all'altra in un alveare stellare legato alla gravità che ha un diametro di circa cento anni luce. Le stelle in un ammasso globulare sono spesso distanti solo un decimo di anno luce. Per fare un confronto, la stella più vicina al Sole, Proxima Centauri, dista 4,2 anni luce.
Con così tante stelle che si muovono così vicine tra loro, le interazioni tra le stelle si verificano frequentemente in ammassi globulari. Le stelle, sebbene si scontrino raramente, si avvicinano abbastanza da formare sistemi binari di stelle o far sì che le stelle binarie scambino partner in danze complesse. I dati suggeriscono che i sistemi binari a raggi X si formano in densi ammassi noti come ammassi globulari circa una volta al giorno da qualche parte nell'universo.
Le osservazioni del satellite a raggi X Uhuru della NASA negli anni '70 hanno mostrato che i cluster globulari sembravano contenere un numero sproporzionatamente elevato di sorgenti binarie a raggi X rispetto alla Galassia nel suo insieme. Normalmente solo una stella su un miliardo è un membro di un sistema binario a raggi X contenente una stella di neutroni, mentre negli ammassi globulari, la frazione è più simile a una su un milione.
La presente ricerca conferma i precedenti suggerimenti secondo cui la possibilità di formare un sistema binario a raggi X è notevolmente aumentata dalla congestione in un ammasso globulare. In queste condizioni, due processi, noti come collisioni di scambio a tre stelle e acquisizioni di marea, possono portare a un aumento di mille volte del numero di sorgenti di raggi X negli ammassi globulari.
In una collisione di scambio, una stella di neutroni solitaria incontra una coppia di stelle ordinarie. L'intensa gravità della stella di neutroni può indurre la stella ordinaria più massiccia a "cambiare partner" e accoppiarsi con la stella di neutroni mentre espelle la stella più leggera.
Una stella di neutroni potrebbe anche provocare una collisione radente con una singola stella normale e l'intensità della gravità della stella di neutroni potrebbe distorcere la gravità della stella normale nel processo. L'energia persa nella distorsione, potrebbe impedire alla stella normale di fuggire dalla stella di neutroni, portando a quella che viene chiamata cattura delle maree.
"Oltre a risolvere un mistero di vecchia data, i dati di Chandra offrono un'opportunità per una comprensione più profonda dell'evoluzione globale dei cluster", ha affermato Heinke. "Ad esempio, l'energia rilasciata nella formazione di sistemi binari vicini potrebbe impedire il collasso delle parti centrali del cluster per formare un enorme buco nero."
Il Marshall Space Flight Center della NASA, Huntsville, Alabama, gestisce il programma Chandra per l'Office of Space Science, quartier generale della NASA, Washington. Northrop Grumman di Redondo Beach, California, precedentemente TRW, Inc., è stato il principale appaltatore di sviluppo per l'osservatorio. L'Osservatorio Astrofisico Smithsonian controlla le operazioni scientifiche e di volo dal Centro radiografico Chandra di Cambridge, Massachussets.
Fonte originale: Chandra News Release
