Immagina una singola stella più luminosa di un milione di soli, che esplode ogni pochi decenni in un enorme bagliore che brilla come una supernova. Presto la stella finirà la sua sofferenza in un'esplosione titanica finale, ma prima di farlo, deve soffrire in questo stato per migliaia di anni.
Questa è una rara stella variabile blu luminosa e può contenere le chiavi per comprendere il legame tra la vita delle stelle e la loro morte.
Le stelle variabili blu luminose (LBV) sono davvero incredibilmente rare; gli astronomi ne hanno identificato solo circa 20 (forse) e sospettano che ce ne siano solo poche centinaia nella Via Lattea, in cima. Dal momento che sono così rari, sono capiti male. E poiché sono così poco capiti, sono difficili da caratterizzare.
Ecco cosa sappiamo:
- Sono grandi. Veramente grande. La più piccola corsa nella gamma di dieci volte la massa del nostro sole, mentre la più grande rompe le scale potenzialmente a oltre cento volte la massa del sole. Ma anche i più piccoli iniziano molto, molto più grandi, e ora si sono ridotti a quella dimensione solo a causa di esplosioni estreme che hanno espulso le loro atmosfere nello spazio.
- Sono luminosi, con luminositàdi partenza a 250.000 volte quella del sole e fino a tre milioni di volte quella del sole. Ciò pone la loro temperatura superficiale nell'intervallo tra 10.000 e 25.000 K; molte volte più calda della nostra stella.
- La loro rarità è probabilmente dovuta alla loro breve vita. Molte delle stelle più imponenti - e forse tutti dei più grandi - passa attraverso questa fase. Ma è verso la fine della loro vita, proprio prima che inizino a salire sul treno della supernova, e passerà attraverso questo stadio LBV in meno di centomila anni. È abbastanza breve che in una tipica galassia ci aspettiamo di vedere solo un totale di poche centinaia alla volta.
- Sono impulsivi, turbolenti e instabili. Una delle prime stelle LBV scoperte, Eta Carinae, fu la seconda stella più luminosa del cielo ... per tre giorni nel marzo del 1843. Non è più visibile ad occhio nudo.
Ed ecco cosa non sappiamo:
- Tutto il resto.
Forse il più grande mistero per le stelle LBV è ciò che le rende così pericolose. Cosa guida le loro esplosioni rare ma fantastiche? Mentre è difficile da dire (ovviamente, perché come potresti immaginare queste stelle sono sistemi fisici incredibilmente complicati), i ricercatori sospettano che implichi una danza intricata tra gli strati interni ed esterni delle stelle.
Le star LBV sperimentano alcuni dei peggiori IBS che si possa immaginare. Le loro viscere rotolano costantemente su e giù, con enormi correnti convettive che trasportano materiale caldo dal nucleo e materiale freddo dalla superficie. Questo è abbastanza standard per quanto riguarda le stelle normali, ma nelle stelle LBV questo processo diventa pazzo, con la convezione che spinge attivamente blocchi di strati stellari più esterni ben oltre i loro confini normali.
Leggermente distaccato dalla stella a causa della convezione, gli strati esterni alla fine prendono una pausa dall'intensità e iniziano a rinfrescarsi. Ciò aumenta la loro densità, bloccando la luce delle stelle sotto di loro. La radiazione quindi spinge - proprio come una vela ma molto più seriamente - quel pezzo di roba stellare, espellendola completamente dalla stella in un enorme scoppio di luce e materia.
Ci sono molti più dettagli che devono essere elaborati in quella storia, e permane una domanda importante: è lo stadio LBV di una stella massiccia, con tutti i suoi attacchi irascibili, il precursore di un'epoca ancora più folle dell'evoluzione stellare conosciuta come la fase Wolf-Rayet, o conduce direttamente allo spettacolo finale della supernova?
Se avessimo qualche centinaio di anni per guardare queste stelle vivere e morire, a questa domanda sarebbe facile rispondere. Ma non lo facciamo, quindi è difficile.
Un indizio viene dalle loro relazioni con i loro parenti stellari. Se la storia di vita delle stelle più imponenti nel nostro universo è “stella gigante? variabile blu luminosa? Wolf-Rayet? kaboom ", e ogni fase è relativamente breve, quindi dovremmo vedere queste fasi tutte mescolate insieme nella stessa vicinanza generale. Un gruppo di grandi star nascerebbe insieme, invecchierà insieme e morirà insieme.
Ma se le stelle LBV sono la loro strada indipendente per raggiungere la città boom, allora non ci dovrebbero essere relazioni generali con i loro cugini Wolf-Rayet. Saranno nelle loro stesse comunità di pensionati sul lato opposto della città, per così dire.
Il posto migliore dove andare a caccia di queste potenziali connessioni è la Grande nuvola di Magellano, poiché è un gruppo abbastanza isolato in una singola macchia di cielo. La ricerca è andata avanti e indietro negli ultimi anni sulla questione della confusione delle stelle LBV, mentre gli astronomi modificano e distorcono le definizioni di "ingombro" e "LBV".
L'ultima iterazione, grazie a un documento recentemente accettato per la pubblicazione sull'Astrophysical Journal, rafforza il quadro "standard" (di serie in questi casi) di LBV: sono solo una delle tante fasi malvagie verso la fine della vita di una stella massiccia. Ciò significa che, capendo come funzionano gli LBV, possiamo imparare come muoiono le stelle giganti.
Per saperne di più: "Far luce sull'isolamento delle variabili blu luminose"
