C'è qualcosa di commovente e inquietante negli antichi astronomi che documentano cose nel cielo di cui potevano solo indovinare la natura. È vero nel caso di Père Dom Anthelme, che nel 1670 vide improvvisamente apparire una stella vicino alla testa della costellazione di Cigno, il Cigno. L'oggetto è stato visibile ad occhio nudo per due anni, mentre si illuminava ripetutamente nel cielo. Poi è diventato buio. Chiamiamo l'oggetto CK Vulpeculae.
Anthelme non poteva sapere quale fosse l'oggetto e anche gli astronomi moderni hanno faticato a comprenderne la natura. Gli astronomi moderni l'hanno etichettata come una nova, una stella che brilla intensamente mentre espelle materiale. Ma un nuovo studio suggerisce che CK Vulpeculae è in realtà un oggetto molto raro; il residuo di una collisione tra una nana bianca e una nana marrone. E Anthelme è stata la prima persona a vederne uno.
Un team internazionale di astronomi ha fatto questa scoperta usando l'Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) di telescopi in Cile. Lo studio è stato condotto da astrofisici presso la Keele University (Inghilterra) ed è pubblicato nei Monthly Monthly of the Royal Astronomical Society. Il team comprendeva due professori di fisica e astronomia all'Università del Minnesota: Charles Woodward e Robert Gehrz.
Una nana bianca è lo stato finale di una stella come il nostro Sole. Una volta esaurito il carburante, la nana bianca brilla a causa dell'energia termica accumulata. Non c'è più fusione. Circa il 97% delle stelle nella Via Lattea finirà come nane bianche.
Una nana marrone è anche conosciuta come una stella fallita. È un oggetto che non ha mai guadagnato abbastanza massa per innescare la fusione. Sono circa 15 a 75 volte la massa di Giove.
Nel caso delle CK Vulpeculae, le due stelle nane erano compagni binari che probabilmente si sono orbitati l'un l'altro per miliardi di anni. Questa configurazione binaria è normale per le stelle e gli astronomi pensano che la maggior parte delle stelle inizi in questo modo. Ma le stelle binarie sono raramente gemelli identici e, in questo caso, la nana bianca era più grande; dieci volte più grande. Era un bullo gravitazionale.
"È stato distrutto e i suoi resti sono stati fatti ruotare in due getti." - Prof. Charles Woodward, College of Science and Engineering, Università del Minnesota.
Alla fine, le due stelle si scontrarono e il nano marrone fu distrutto. Il professor Charles Woodward dell'Università del Minnesota lo descrisse in questo modo: “Era come se mettessi i fissaggi per la salsa in un frullatore e dimenticassi di mettere il coperchio. Il nano bianco era come le lame sul fondo e il nano marrone era i commestibili. È stato fatto a pezzi e i suoi resti sono stati fatti esplodere in due getti, come un getto di goop che spara dalla cima del tuo frullatore mentre cercavi freneticamente il coperchio. "
Il nano marrone fu fatto a pezzi dal suo fratello maggiore bianco. I suoi resti si sono scontrati con la superficie del nano bianco e l'intensa gravità del nano bianco ha surriscaldato il materiale del nano marrone. Ciò ha causato la "combustione" termonucleare del materiale e l'espulsione di molecole e isotopi. Questa è la natura della luminosità che Anthelme vide 348 anni fa, anche se non avrebbe mai potuto indovinarlo.
"Collisioni come questa potrebbero contribuire all'evoluzione chimica della nostra galassia e del nostro universo." - Professor Robert Gehrz, Università del Minnesota.
Il materiale espulso è ciò che dà a CK Vulpecula la forma a clessidra. Nell'immagine del telescopio, la forma centrale compatta e luminosa è il nano bianco, e la clessidra è il residuo del nano marrone. L'oggetto, noto anche come CK Vul, sta ancora espellendo materiale fino ad oggi.
Le prove per le vulpecole CK
Un indizio che questo è un residuo di collisione è nelle molecole organiche come la formaldeide e l'alcool metilico che sono presenti nella clessidra. Quelle molecole non avrebbero mai potuto sopravvivere negli interni di una stella e dovevano essere state prodotte nella collisione.
La quantità di polvere nei detriti è un altro indizio. La polvere ammontava a circa l'uno percento della massa del Sole, che è troppo alta per una nova. "È troppo alto per un'esplosione di una nova classica e troppo basso per le fusioni di stelle più massicce, come era stato proposto in precedenza", ha dichiarato Sumner Starrfield, professore all'Università Statale dell'Arizona che è stato coinvolto nello studio.
"Collisioni del genere potrebbero contribuire all'evoluzione chimica della nostra galassia e del nostro universo", ha osservato Gehrz del Minnesota. "Il materiale espulso viaggia nello spazio, dove viene incorporato in nuove generazioni di stelle."
Molte volte nel corso della storia, gli astronomi hanno osservato cose che non potevano sperare di capire. Succede ancora oggi. Nei nostri tempi moderni, siamo ancora confusi da energia oscura, materia oscura e buchi neri.
Cosa penseranno le generazioni future dei nostri tentativi di comprendere ciò che vediamo nel cielo oggi? Sebbene i nostri strumenti siano molto più potenti e le nostre conoscenze molto più dettagliate, affrontiamo ancora un orizzonte oltre il quale siamo ignoranti. Come Per Dom Anthelme, siamo ancora lasciati a indovinare alcune delle cose che vediamo nel cielo.
- Comunicato stampa AAAS: "I ricercatori scoprono un nuovo tipo di collisione stellare"
- Research Paper: "ALMA rivela le conseguenze di una fusione nana bianca-nana marrone in CK Vulpeculae"
- Comunicato stampa dell'Osservatorio ALMA: "Quando una Nova non è una" Nova "? Quando un nano bianco e un nano marrone si scontrano "
- Osservatorio europeo meridionale: "Through the Hourglass"
