Abigail Frost è un’astronoma in forza all’Eso (European Southern Observatory) in Cile ed è l’autrice principale di uno studio pubblicato recentemente su Science riguardante Il sistema stellare HD 148937, a circa 3800 anni luce dalla Terra nella costellazione australe della Norma. È formato da due stelle molto più massicce del Sole e circondate da una bellissima nebulosa di gas e polveri. “Una nebulosa che circonda due stelle massicce è una rarità e ci ha fatto intuire che qualcosa di interessante fosse dovuto accadere in questo sistema. Osservando i dati, l’interesse nei suoi confronti non ha fatto altro che aumentare. Dopo un’analisi dettagliata, abbiamo potuto determinare che la stella più massiccia appare molto più giovane della sua compagna, il che non ha alcun senso poiché avrebbero dovuto formarsi più o meno nello stesso momento! La differenza di età – una stella sembra essere almeno 1,5 milioni di anni più giovane dell’altra – suggerisce che qualcosa deve aver ringiovanito la stella più massiccia”.
Un evento tumultuoso
Un altro pezzo del puzzle è la nebulosa che circonda le stelle, conosciuta come NGC 6164/6165 (“Uovo di Drago”). Ha “appena” 7500 anni, centinaia di volte più giovane di entrambe le stelle. La nebulosa mostra anche quantità molto elevate di azoto, carbonio e ossigeno. Ciò è sorprendente poiché questi elementi sono normalmente previsti all’interno delle stelle, non all’esterno; è come se qualche evento violento li avesse liberati dalle profondità stellari.
Per svelare il mistero, il team ha raccolto nove anni di dati provenienti dagli strumenti Pionier e Gravity, entrambi installati sul Very Large Telescope Interferometer (VLTI) dell’Eso, situato nel deserto cileno di Atacama. Hanno anche utilizzato i dati d’archivio dello strumento Feros presso l’Osservatorio di La Silla, ancora dell’Eso.
“Pensiamo che originariamente questo sistema avesse almeno tre stelle; due dovevano essere molto vicine fra loro mentre l’altra stella era molto più distante”, spiega Hugues Sana, professore alla KU Leuven in Belgio e principale autrice delle osservazioni. “La nostra ipotesi è che le due stelle interne si siano fuse in modo violento, creando una stella magnetica ed espellendo il materiale che ha creato la nebulosa. La stella più distante formò una nuova orbita con la stella appena fusa, creando il sistema binario che vediamo oggi al centro della nebulosa”.
“Lo scenario della fusione era già nella mia testa nel 2017, quando ho studiato le osservazioni della nebulosa ottenute con il telescopio spaziale Herschel dell’Agenzia spaziale europea”, aggiunge il coautore Laurent Mahy, attualmente ricercatore senior presso l’Osservatorio reale del Belgio. “La scoperta di una discrepanza di età tra le stelle suggerisce che questo scenario è il più plausibile ed è stato possibile mostrarlo solo con i nuovi dati raccolti dagli strumenti dell’Eso”.
Svelato il mistero del campo magnetico
Questo scenario spiega anche perché una delle stelle nel sistema è magnetica (cioè dotata di un intenso campo magnetico) e l’altra no: un’altra caratteristica peculiare di HD 148937 individuata nei dati VLTI.
Allo stesso tempo, aiuta a risolvere un mistero di vecchia data in astronomia: come le stelle massicce ottengono i loro campi magnetici. Mentre i campi magnetici sono una caratteristica comune delle stelle di piccola massa (come il nostro Sole), le stelle più massicce non possono sostenere i campi magnetici allo stesso modo. Eppure, alcune stelle massicce sono effettivamente magnetiche.
Gli astronomi sospettavano da tempo che le stelle massicce potessero acquisire campi magnetici quando due stelle si fondono. Ma questa è la prima volta che i ricercatori trovano prove così dirette di ciò che sta accadendo. Nel caso di HD 148937 la fusione deve essere avvenuta di recente. “Non si prevede che il magnetismo nelle stelle massicce duri molto a lungo rispetto alla vita della stella, quindi sembra che abbiamo osservato questo raro evento molto presto dopo che si è verificato”, aggiunge Frost.
L’Extremely Large Telescope (Elt) dell’Eso, attualmente in costruzione nel deserto cileno di Atacama, consentirà ai ricercatori di capire cosa è successo nel sistema in modo più dettagliato e forse di scoprire altre sorprese.
Questa ricerca è stata presentata in un articolo intitolato “Una stella massiccia magnetica ha sperimentato una fusione stellare” pubblicato su Science (www.science.org/doi/10.1126/science.adg7700) a metà aprile 2024.
