Mentre attendiamo la prossima supernova galattica e in mancanza di questa speriamo almeno in una potente nova come la T Coronae Borealis, un team internazionale di scienziati ha pubblicato i risultati di anni di ricerca su una delle stelle più grandi conosciute nell’Universo.
Si chiama Woh G64 e si trova nella Grande Nube di Magellano, una galassia nana satellite della Via Lattea. Nel giro di pochi anni ha subito una trasformazione importante e le premesse per una sua imminente esplosione ci sono tutte.
Woh G64 è stata scoperta negli anni 80 e si è subito compreso che si tratta di una supergigante rossa, una stella massiccia e molto “fredda”, con dimensioni da record, avendo un raggio superiore a 1500 volte quello del Sole.
Stelle del genere hanno una durata di solo alcuni milioni di anni, e la fase di supergigante rossa rappresenta una delle fasi finali della loro evoluzione, che in genere culmina in una supernova o nel collasso in buco nero senza un’esplosione visibile.
Woh G64 è stata monitorata negli ultimi decenni dal progetto polacco Ogle. Durante la terza fase del progetto (2001-2009), gli astronomi hanno rilevato variazioni periodiche regolari nella luminosità della stella, causate da pulsazioni simili a quelle delle stelle di tipo Mira, ma con un periodo insolitamente lungo di 886 giorni.
Una trasformazione radicale
Verso la metà dello scorso decennio, i ricercatori hanno scoperto che il suo spettro aveva subito cambiamenti radicali: Woh G64 ora appare completamente diversa da come era 20 anni fa. La sua temperatura superficiale è aumentata di circa 1000 gradi. Le osservazioni fotometriche durante la quarta fase del progetto (dal 2010), integrate dai dati di altre indagini, hanno rivelato che la variabilità periodica osservata in precedenza era scomparsa. Hanno anche mostrato un drastico cambiamento nel colore della stella, coerente con l’aumento della temperatura.
La svolta è avvenuta intorno al 2011, quando la luminosità della stella è improvvisamente diminuita. E quando è tornata alla sua luminosità precedente nel 2013-2014, ha rivelato una nuova identità.
Invece di esplodere come una supernova, la stella si è evoluta da una fredda supergigante rossa in una “stella simbiotica“, cioè un sistema binario composto da una ipergigante gialla (ancora enorme ma più calda di prima) e da una compagna legata gravitazionalmente. Questa compagna è una stella simile al Sole, anche se più massiccia, più calda e più luminosa del Sole, che emette principalmente luce blu.
L’ipergigante gialla è grande quasi la metà della precedente supergigante rossa. Come dimostrano queste osservazioni, le fasi finali dell’evoluzione stellare possono seguire percorsi diversi.
Le spiegazioni
Per spiegare una trasformazione così radicale, gli scenari plausibili sono due. Il primo è legato alla natura binaria del sistema. Man mano che l’involucro della stella più massiccia si espandeva, la compagna è finita per essere inglobata sotto la sua superficie, facendo apparire il sistema esternamente come un’unica supergigante rossa. L’interazione tra la stella inglobata e l’involucro della sua compagna massiccia ha probabilmente innescato l’espulsione degli strati esterni.
All’inizio degli anni 2010, il sistema binario originale è riemerso, ora visibile come una stella blu e un’ipergigante gialla, ciò che rimane dell’ex supergigante rossa dopo aver perso gli strati più esterni.
Lo scenario alternativo ipotizza che l’ipergigante gialla abbia espulso enormi quantità di massa qualche tempo fa. Questo materiale espulso potrebbe aver oscurato l’intero sistema binario per molti anni, facendolo apparire come una supergigante rossa. All’inizio degli anni 2000, la materia circostante si è dispersa abbastanza da permettere a Woh G64 di riapparire nella sua forma originale come sistema simbiotico: una stella blu accoppiata con un’ipergigante gialla.
Qual è il suo destino?
Il suo destino rimane incerto, ma la componente massiccia molto probabilmente esploderà come una supernova. Un’altra possibilità è che il sistema finisca per formare un buco nero, sia attraverso il collasso gravitazionale dell’ipergigante in una fase successiva della sua evoluzione, sia come risultato di una fusione con la sua compagna blu.
Woh G64 sta offrendo un’opportunità unica per osservare in tempo reale le fasi finali dell’evoluzione delle stelle massicce e il ruolo cruciale che la binarietà può svolgere nel plasmare questo processo. Le osservazioni nei prossimi decenni approfondiranno la nostra comprensione di come si evolvono le stelle massicce.
Lo studio di Woh G64 evidenzia anche l’importanza delle survey su larga scala che monitorano milioni di stelle, come il progetto Ogle. Tali osservazioni a lungo termine consentono non solo di scoprire oggetti rari e straordinari come questo, ma anche di tracciare i loro comportamenti precedentemente sconosciuti su scale temporali sempre più lunghe.
In figura, una rappresentazione artistica dei due volti di Woh G64: una supergigante rossa dalla sua scoperta fino al 2013 e un sistema binario con un’ipergigante gialla e una stella calda dal 2014 (Patryk Iwanek/Ogle).
