Credito d'immagine: CfA
Dalla sua scoperta nel 1998, la "stella ammiccante" chiamata KH 15D ha sconcertato gli astronomi che cercavano di spiegare le sue eclissi di lunga durata (24 giorni). Molti hanno ipotizzato che le eclissi siano state causate da interminabili chiazze di materiale all'interno di un disco protoplanetario che circonda una singola giovane stella simile al Sole.
Esaminando la storia passata di queste eclissi e come stanno cambiando nel tempo, l'astronomo Joshua Winn (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) e i suoi colleghi hanno ribaltato questa ipotesi e escogitato una nuova teoria che spiega quasi tutto sul sistema.
Hanno scoperto che la "stella ammiccante" è in realtà un sistema a doppia stella. Qualcosa in primo piano, probabilmente un disco polveroso di materiale che circonda il binario, blocca a intermittenza la luce di una o di entrambe le stelle, mentre le stelle orbitano l'una attorno all'altra. Alla fine, entrambe le stelle saranno completamente coperte dalla cortina di polvere e il sistema della "stella ammiccante" scomparirà alla vista.
“Queste due stelle hanno giocato a nascondino con noi. La seconda stella era solita sbirciare brevemente, ma ora è completamente oscurata. Presto sarà affiancato dalla prima stella ed entrambi rimarranno nascosti per decenni ", afferma Winn.
Archivi rivelano la verità
Gli indizi vitali per comprendere la "stella ammiccante" sono stati trovati nelle fotografie del cielo d'archivio dell'Osservatorio dell'Harvard College, nel Massachusetts, e dell'Osservatorio di Asiago, in Italia. L'esame delle fotografie di Harvard ha mostrato che durante la prima metà del 20 ° secolo, non vi sono state eclissi totali osservate oggi. Le fotografie di Asiago scattate tra il 1967 e il 1982 contenevano prove di eclissi, ma con una differenza fondamentale: il sistema era più luminoso di quanto lo sia oggi, sia durante le eclissi che al di fuori delle eclissi. Questa luce in più deve provenire da una seconda stella che era visibile negli anni '70, ma oggi è completamente nascosta.
Questa intuizione è stata la chiave per svelare il mistero di KH 15D. Prima del 1960, nessuna delle due stelle veniva eclissata. Quindi, una cortina di polvere si spostò in primo piano vista dalla Terra, bloccando parte dell'orbita di una delle stelle. Durante gli anni '70, quella stella subì delle eclissi mentre il suo movimento orbitale la portava dietro la tenda. Nel 1998, il sipario era avanzato abbastanza da nascondere completamente una delle stelle e l'altra stella periodicamente cade di vista mentre la sua orbita la porta dietro il sipario. Entro il 2012 entrambe le stelle saranno completamente nascoste alla vista.
Le misurazioni della velocità radiale attualmente in corso da John Johnson (UC Berkeley), coautore di questo studio, saranno in grado di testare se la stella visibile si sta muovendo avanti e indietro, trascinata dalla gravità di un compagno di massa stellare.
"Le piastre di Asiago forniscono prove molto convincenti, ma le misurazioni della velocità radiale saranno il fattore decisivo", afferma Johnson.
La nuova immagine di KH 15D
Il montaggio delle osservazioni di KH 15D come pezzi di un puzzle rivela due stelle non più vecchie di 10 milioni di anni. (Il nostro Sole, al contrario, ha 5 miliardi di anni.) Girano l'uno attorno all'altro ogni 48 giorni in orbite altamente ellittiche, il che spiega il periodo di eclissi di 48 giorni. La loro distanza media è di circa 0,25 unità astronomiche (23 milioni di miglia), o due terzi della distanza da Mercurio al Sole. Eppure le loro eccentriche orbite li portano l'uno vicino all'altro come solo 0,07 UA (6,5 milioni di miglia).
"Come vanno i binari, la loro orbita non è insolita", afferma il co-autore Krzysztof Stanek (CfA).
Winn concorda, aggiungendo: "La cosa strana di questo sistema è che c'è qualcosa che blocca la luce da queste stelle, qualcosa di opaco, con un bordo tagliente." L'identità di questa tenda non è nota, ma potrebbe essere il bordo di un disco di polvere che circonda entrambe le stelle.
"I dischi di polvere sono stati visti attorno ad altri sistemi stellari binari", afferma Matthew Holman (CfA), coautore dello studio. “Immaginiamo che il disco in questo sistema sia inclinato, rispetto al piano dell'orbita delle due stelle. Ciò farebbe oscillare il disco, nel modo in cui un Frisbee a volte traballa in aria dopo un brutto lancio. "
Secondo i calcoli di Holman, la polvere potrebbe esistere in un anello situato a 2,6 UA (240 milioni di miglia) dalle stelle. Il materiale nell'anello stesso fa un'orbita completa circa ogni 4 anni, ma l'oscillazione (o "precessione") dell'anello ha un periodo molto più lungo di circa 1000 anni. Una teoria simile è stata proposta indipendentemente da Eugene Chiang e Ruth Murray-Clay di UC Berkeley.
"A partire dal 1960 circa, il bordo di questo disco precedente ha iniziato a bloccare la nostra visione delle stelle", afferma Holman. "Dopo un altro decennio, il disco precesserà un po 'di più e bloccherà completamente la nostra vista". Qualche tempo dopo, a seconda di quanto è spesso l'anello, il processo si invertirà man mano che le stelle vengono gradualmente scoperte e le eclissi si fermeranno.
Rimangono ancora molte domande su KH 15D. Ad esempio, qual è la natura del disco? Perché è incline al piano orbitale dei binari? Perché ha un vantaggio così netto? Le stelle ammiccanti di KH 15D probabilmente confonderanno gli astronomi con questi e altri enigmi per gli anni a venire.
Questa ricerca sarà pubblicata nel numero del 1 ° marzo 2004 di The Astrophysical Journal Letters. Gli autori dello studio sono Joshua Winn (CfA), Matthew Holman (CfA), John Johnson (UC Berkeley), Krzysztof Stanek (CfA) e Peter Garnavich (Università di Notre Dame).
Con sede a Cambridge, in Massachusetts, l'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics è una collaborazione congiunta tra lo Smithsonian Astrophysical Observatory e l'Harvard College Observatory. Gli scienziati della CfA, organizzati in sei divisioni di ricerca, studiano l'origine, l'evoluzione e il destino finale dell'universo.
Fonte originale: CfA News Release
