La scomparsa di una stella massiccia

PHL 293B è forse collassata in buco nero

Osservando con il Very Large Telescope dell’Eso, un gruppo di astronomi ha scoperto che è scomparsa una stella massiccia di una galassia nana. Secondo gli astronomi, potrebbe essere un oggetto variabile oppure oscurato da polveri. Un’altra ipotesi, più intrigante ed esotica, invoca il collasso in buco nero senza produrre un’esplosione stellare. Se così fosse, sarebbe la prima volta che il fenomeno viene osservato.

La debole galassia nana che ospita l’oggetto è la Kinman Dwarf (Phl 293), dista 75 milioni di anni luce e si trova prospetticamente vicina alla stella Zeta-1 Aquarii. È una piccola galassia compatta blu, sede di una intensa formazione stellare. Tra il 2001 e 2011 è stata osservata da vari gruppi di astronomi per la presenza di una rara “variabile blu luminosa” (Lbv), una stella massiccia prossima a esplodere, perciò obiettivo perfetto per indagare le fasi che precedono una supernova da collasso del nucleo.

La sorpresa è giunta quando un gruppo è tornato a osservare la stella nel 2019, senza trovarla: la stella sembrava sparita senza lasciare alcun resto. Phl 293 è difficile da risolvere in stelle, a causa della lontananza, ma la stella Lbv, 2,5 milioni di volte più luminosa del Sole, era il dettaglio prominente, anche in immagini di rassegna, dove era riportata come Phl 293B. Le stelle di questo tipo sono instabili, mostrando talvolta profondi cambiamenti spettrali e di luminosità, ma di queste mutazioni temporanee rimane sempre traccia e possono essere studiate. Stavolta però la stella non sembra aver lasciato nulla che indichi che cosa le sia successo, pur essendo stata puntata ad agosto 2019 con lo strumento Espresso, che utilizza simultaneamente i quattro telescopi da 8 metri di Vlt. Qualche tempo dopo, è stato usato lo strumento X-Shooter di Vlt e anche questo non ha rivelato nulla.

Il team di studiosi si è allora rivolto agli archivi di X-Shooter e di Uves, trovando utili dati risalenti al 2002 e 2009. Il confronto degli spettri Uves presi nel 2002 con le osservazioni più recenti, ottenute con il più avanzato spettrografo Espresso, è stato particolarmente rivelatore. I vecchi dati indicavano che la stella poteva aver subito un’eruzione, terminata dopo il 2011.

Le stelle ipergiganti Lbv con massa sino a 150 volte il Sole, come Phl 293B, sperimentano importanti esplosioni non distruttive che comportano enormi perdite di massa e, di conseguenza, anche cali di luminosità. Esempi famosi sono S Doradus (prototipo di tale classe di variabili) ed Eta Carinae. Phl 293B poteva aver avuto un comportamento simile?

L’eruzione potrebbe aver trasformato la stella in una meno luminosa e ora si troverebbe imbozzolata in una nube di polveri prodotte nel parossismo, come per Eta Carinae. In alternativa, il team suggerisce che la stella potrebbe essere collassata in buco nero, senza alcuna esplosione di supernova e produzione di un resto. Benché estremamente raro, tale scenario è possibile in particolari condizioni e suggerito dai modelli.

Questa possibilità rende ancora più intrigante la vicenda: senza dubbio, la galassia nana di Kinman sarà uno dei primi bersagli dell’Extremely Large Telescope dell’Eso in costruzione, con cui sarà possibile risolvere in stelle anche galassie lontane come questa.

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