Una nana bianca sovrappeso

SI SAREBBE FORMATA DALLA FUSIONE DI DUE STELLE

Un team internazionale guidato da Mark Hollands (Dipartimento di Fisica dell’Università di Warwick) ha scoperto una nana bianca dalla massa insolita, che potrebbe essere il risultato della fusione di due nane bianche.

Le nane bianche sono resti di stelle di tipo solare che hanno esaurito il loro combustibile e si sono liberate degli strati esterni, mettendo a nudo il nucleo ormai inerte. In genere, sono relativamente leggere (circa 0,6 volte la massa del Sole), ma questa ha una massa quasi doppia della norma (1,14 masse solari), pur mantenendo dimensioni equivalenti a due terzi del diametro terrestre. 

Dopo la scoperta, avvenuta grazie al satellite astrometrico Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea (Esa), osservazioni spettroscopiche condotte con il William Herschel Telescope (isola di La Palma, Canarie) hanno indagato la chimica dell’atmosfera stellare della nana bianca, rilevando alti livelli di carbonio.

Questa caratteristica insolita ha suscitato l’interesse dei ricercatori, perché di solito le nane bianche presentano abbondanze d’idrogeno ed elio, oppure di elio e carbonio, ma non di idrogeno e carbonio simultaneamente.

Per risolvere il mistero, gli astronomi hanno studiato le origini della stella e la sua età, notando che si muove più velocemente rispetto alla maggioranza delle nane bianche vicine e coetanee. Quindi, la stella è più vecchia. Inoltre, il suo spettro non può essere spiegato con la normale evoluzione stellare. L’età cinematica maggiore di quella calcolata dal raffreddamento, insieme alla grande massa, suggerisce l’ipotesi della fusione di un sistema a contatto di due nane bianche, una ricca d’idrogeno e l’altra di carbonio.

C’è però un limite superiore per la massa della risultante nana bianca derivata da una fusione: al di sopra di 1,4 masse solari (forse anche meno), l’oggetto dovrebbe esplodere come supernova. Con questa stella siamo quindi prossimi al limite, e lo studio permette di indagare la “zona grigia” in cui si trovano alcune nane bianche di grande massa.  

Proprio perché il processo di fusione ha riscaldato la stella, è difficile determinarne l’età. La fusione sarebbe avvenuta circa 1,3 miliardi di anni fa, ma i progenitori dovevano avere già alcuni miliardi di anni, dato che il raffreddamento di una nana bianca è un processo lentissimo. Lo studio di questa sorgente potrà aiutare a chiarire il processo di esplosione delle supernove di tipo II, che rappresentano importanti “candele standard” per la stima delle distanze cosmiche.

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