Nel 17 ° secolo, gli astronomi hanno assistito a molti eventi stellari che hanno dimostrato che il cielo stellato non era "fisso ed eterno". Ciò includeva stelle la cui luminosità variava nel tempo, ovvero. "Stelle variabili". Entro il 20 ° secolo, molte stelle variabili erano state catalogate e gli astronomi ne avevano discernuto anche le sottoclassi, in particolare le stelle che si gonfiano e si restringono, note come variabili pulsanti.
In tutti i casi, si è scoperto che queste stelle variabili avevano pulsazioni ritmiche che erano visibili da tutti i lati. Ma una recente scoperta di un team internazionale ha confermato che ci sono stelle variabili che possono pulsare da una sola parte. Questa stella pulsante, parte di un sistema noto come HD 74423, si trova a circa 1.500 anni luce dalla Terra ed è la prima nel suo genere ad essere trovata.
La scoperta è stata fatta da un team guidato da astronomi del Nicolaus Copernicus Astronomical Center (CAMK) di Varsavia, in Polonia, e ha incluso membri del MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research (MKI), l'Instituto de Astrofísica de Canarias, Sydney Institute for Astronomy (SIfA) e diverse università. Lo studio che descrive i loro risultati è apparso di recente sulla rivista Astronomia della natura.
Per decenni, gli astronomi hanno teorizzato l'esistenza di stelle pulsanti le cui oscillazioni sono visibili da un solo lato. Ma non è stato fino a poco tempo fa, grazie a scienziati cittadini che stavano esaminando i dati dal satellite di indagine sull'esopianeta della NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), è stato trovato un candidato.
Poco dopo, i cittadini scienziati hanno contattato il Prof. Saul Rappaport, un ricercatore presso il MIT Kavli Institute e la persona di contatto dello sforzo di ricerca TESS. In breve tempo, fu affiancato da un team internazionale di astronomi che erano anche impegnati a studiare questa stella, che si rivelò essere parte di un sistema binario.
Conosciuto come HD 74423 e situato a 1.500 anni luce dalla Terra, questo sistema è costituito da una nana bianca che è circa 1,7 volte la massa del Sole e un compagno nano rosso di tipo M. Queste due stelle si orbitano a vicenda con un periodo di soli 1,6 giorni, il che ha permesso di rilevarle facilmente effettuando transiti (dove si sono incrociate l'una rispetto all'osservatore).
Il prof. Gerald Handler, ricercatore presso il Centro astronomico Nicolaus Copernicus, è stato l'autore principale del documento. Come ha spiegato in un recente comunicato stampa CAMK-PAN, "I dati squisiti del satellite TESS ci hanno permesso di osservare le variazioni di luminosità dovute sia alla distorsione gravitazionale della stella che alle pulsazioni".
Con loro sorpresa, il team ha osservato che la forza delle pulsazioni dipendeva dall'angolo in cui era osservata la stella, così come dal corrispondente orientamento del suo compagno stella nana rossa. Alla fine, tutte le piccole fluttuazioni di luminosità osservate dalla squadra sono apparse solo quando lo stesso emisfero della stella è stato puntato verso di loro.
È così che gli astronomi sono stati in grado di concludere con certezza che le pulsazioni stavano accadendo su un solo lato di questa stella. La forza di queste pulsazioni, notarono, variava anche con un periodo di quasi due giorni, corrispondente al periodo orbitale delle stelle. Da ciò, il team ha teorizzato che l'orbita stretta di questa coppia binaria si traduce in una forte attrazione gravitazionale reciproca.
Questo effetto interromperebbe le superfici di entrambe le stelle e le indurrebbe ad allungarsi e a forma di lacrima, il che avrebbe anche l'effetto di focalizzare gli impulsi elettromagnetici della stella su un lato. Come Paulina Sowicka, Ph.D. studente di CAMK PAN e coautore dello studio, ha dichiarato:
“Mentre le stelle binarie orbitano l'una attorno all'altra, vediamo diverse parti della stella pulsante. A volte vediamo il lato che punta verso la stella compagna, a volte vediamo la faccia esterna. "
Già negli anni '40, gli astronomi hanno predetto che potrebbe esserci una classe di stelle in cui le pulsazioni sono influenzate da un compagno vicino. Inoltre, l'idea che le forze di marea possano far muovere l'asse di pulsazione di una stella è stata teorizzata dagli astronomi per oltre 30 anni. Grazie a questo studio ea tutti coloro che lo hanno reso possibile, esiste finalmente una prova osservativa di questi fenomeni (che finora mancava).
Il professor Don Kurtz, ricercatore dell'Università del Central Lancashire (Regno Unito) e coautore dello studio, è stato piuttosto entusiasta della scoperta, che ha trascorso la parte migliore della sua carriera alla ricerca. "Sappiamo teoricamente che stelle come questa dovrebbero esistere dagli anni '80", ha affermato. "Cerco una stella come questa da quasi 40 anni e ora ne abbiamo finalmente trovata una".
Altrettanto interessante è il fatto che questa scoperta non è probabilmente l'ultima nel suo genere. In effetti, come ha sicuramente aggiunto il prof. Rappaport, "Oltre alle sue pulsazioni, non sembra esserci nulla di speciale in questo sistema, quindi prevediamo di trovarne molti altri nascosti nei dati TESS!"
Infine, ma non meno importante, questa scoperta è entusiasmante per il modo in cui ha riunito una missione scientifica all'avanguardia, cittadini scienziati e ricercatori professionisti per fare una grande scoperta. È una testimonianza dell'attuale era dell'astronomia e dell'esplorazione dello spazio, che sfrutta la condivisione dei dati e la partecipazione del pubblico come mai prima d'ora.
