Gli astronomi hanno utilizzato nuovi dati provenienti dal telescopio spaziale Hubble della NASA e dal SOFIA (Osservatorio stratosferico per l’astronomia a infrarossi) in pensione, nonché dati d’archivio di altre missioni per rivisitare uno dei sistemi stellari binari più strani della nostra galassia, 40 anni dopo la sua apparizione sulla scena come una nova luminosa e longeva. Una nova è una stella che improvvisamente aumenta enormemente la sua luminosità e poi svanisce nella sua precedente oscurità, di solito in pochi mesi o anni. Tra aprile e settembre 1975, il sistema binario HM Sagittae (HM Sge) è diventato 250 volte più luminoso. Ancora più insolito, non è svanito rapidamente come fanno comunemente le novae, ma ha mantenuto la sua luminosità per decenni:
Recentemente, le osservazioni mostrano che il sistema è diventato più caldo, ma paradossalmente si è un po’ attenuato. HM Sge è un particolare tipo di stella simbiotica in cui una nana bianca e una stella compagna gigante, gonfia e produttrice di polvere, sono in un’orbita eccentrica l’una attorno all’altra, e la nana bianca ingerisce il gas che scorre dalla stella gigante. Quel gas forma un disco ardente attorno alla nana bianca, che può imprevedibilmente subire un’esplosione termonucleare spontanea quando la caduta di idrogeno dalla gigante diventa più densa sulla superficie fino a raggiungere un punto critico. Questi fuochi d’artificio tra le stelle compagne affascinano gli astronomi fornendo informazioni sulla fisica e sulla dinamica dell’evoluzione stellare nei sistemi binari.
“Nel 1975 HM Sge passò dall’essere una stella anonima a qualcosa a cui tutti gli astronomi del settore stavano guardando, e ad un certo punto quella raffica di attività rallentò”, ha detto Ravi Sankrit dello Space Telescope Science Institute (STScI) di Baltimora. Nel 2021, Steven Goldman di STScI, Sankrit e collaboratori hanno utilizzato strumenti su Hubble e SOFIA per vedere cosa era cambiato con HM Sge negli ultimi 30 anni a lunghezze d’onda della luce dall’infrarosso all’ultravioletto (UV). I dati ultravioletti del 2021 provenienti da Hubble hanno mostrato una forte linea di emissione di magnesio altamente ionizzato che non era presente negli spettri pubblicati in precedenza del 1990. La sua presenza mostra che la temperatura stimata della nana bianca e del disco di accrescimento è aumentata da meno di 400.000 gradi Fahrenheit nel 1989 a maggiore di 450.000 gradi Fahrenheit ora. La linea del magnesio altamente ionizzato è una delle tante viste nello spettro UV, che analizzate insieme riveleranno l’energia del sistema e come è cambiata negli ultimi tre decenni. “Quando ho visto per la prima volta i nuovi dati”, ha detto Sankrit, “ho pensato: ‘wow, questo è ciò che può fare la spettroscopia UV di Hubble!’ – Voglio dire, è spettacolare, davvero spettacolare.”
Con i dati del telescopio volante SOFIA della NASA, ritiratosi nel 2022, il team è stato in grado di rilevare l’acqua, il gas e la polvere che fluiscono all’interno e attorno al sistema. I dati spettrali a infrarossi mostrano che la stella gigante, che produce abbondanti quantità di polvere, è tornata al suo comportamento normale entro solo un paio d’anni dall’esplosione, ma anche che si è attenuata negli ultimi anni, il che è un altro enigma da spiegare. Con SOFIA gli astronomi sono stati in grado di vedere l’acqua muoversi a circa 18 miglia al secondo, che sospettano sia la velocità del sfrigolante disco di accrescimento attorno alla nana bianca. Il ponte di gas che collega la stella gigante alla nana bianca deve attualmente estendersi per circa 2 miliardi di miglia. Il team ha anche lavorato con l’AAVSO (American Association of Variable Star Observers), per collaborare con astrofili di tutto il mondo che aiutano a mantenere gli occhi telescopici su HM Sge; il loro continuo monitoraggio rivela cambiamenti che non si vedevano dal suo scoppio 40 anni fa.
“Stelle simbiotiche come HM Sge sono rare nella nostra galassia, e assistere a un’esplosione simile a una nova è ancora più raro. Questo evento unico è un tesoro per gli astrofisici che abbraccia decenni”, ha affermato Goldman. I primi risultati della ricerca del team sono stati pubblicati sull’Astrophysical Journal e Sankrit presenta la ricerca focalizzata sulla spettroscopia UV al 244esimo incontro dell’American Astronomical Society a Madison, Wisconsin. Il telescopio spaziale Hubble è operativo da oltre tre decenni e continua a fare scoperte rivoluzionarie che modellano la nostra comprensione fondamentale dell’universo. Hubble è un progetto di cooperazione internazionale tra la NASA e l’ESA (Agenzia Spaziale Europea). Il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, gestisce il telescopio e le operazioni di missione. Lockheed Martin Space, con sede a Denver, in Colorado, supporta anche le operazioni di missione a Goddard. Lo Space Telescope Science Institute di Baltimora, nel Maryland, gestito dall’Associazione delle università per la ricerca in astronomia, conduce operazioni scientifiche con Hubble per la NASA.
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