Scoperto un nuovo tipo di stella strana e pulsante. L’universo continua a riservare sorprese ai ricercatori.
Una stella con una sequenza di morte interrotta potrebbe essere la progenitrice di un tipo di stella totalmente nuovo per la scienza. Gli astronomi hanno scoperto una stella molto piccola e molto calda che si illumina e si attenua ogni pochi minuti mentre i suoi strati esterni cercano di mantenere l’equilibrio.
Le stelle di questo tipo sono state nominate hot subdwarf pulsators e potrebbero essere correlate a un altro tipo di stella rara e misteriosa recentemente scoperta: the blue large-amplitude pulsator.
Cosa c’è di così strano in queste stelle strane e pulsanti?
“Molte stelle pulsano, anche il nostro Sole lo fa su scala molto piccola”, ha detto il fisico Thomas Kupfer dell’Istituto Kavli di fisica teorica dell’UC Santa Barbara. “Quelle con i maggiori cambiamenti di luminosità sono di solito pulsatori radiali, che “inspirano” dentro e fuori mentre l’intera stella cambia dimensione“.
Dicevamo che anche il nostro Sole pulsa, ma lo fa con un suo ciclo di 11 anni e varia in luminosità solo dello 0,1 percento in quel lasso di tempo, quindi non viene considerato un pulsatore.
La luminosità dei pulsatori può variare fino a un enorme 10 percento a causa dei cambiamenti di dimensioni e temperatura.
Le quattro nuove stelle identificate dal team che ha analizzato i dati della Transient Facility di Zwicky pulsano su scale temporali tra ogni 200 e 475 secondi, variando la luminosità di circa il 5 percento.
Tale cambiamento di luminosità può essere prodotto eclissando l’eventuale presenza di una seconda stella di un sistema binario, quindi è necessario escludere che sia il caso prima che possano essere classificati come un nuovo tipo. Una volta che il team di ricerca lo ha fatto, si sono resi conto di star guardando una nuova classe di stelle B nane.
Le stelle sub-nane B sono interessanti. Sono piuttosto piccole, per quanto riguarda le dimensioni – forse il 10 percento delle dimensioni del Sole. Ma sono anche abbastanza dense. In quel piccolo diametro, condensano tra il 20 e il 50 percento della massa del Sole.
Bruciano a temperature molto alte, verso l’estremità blu dello spettro, tra 20.000 e 40.000 Kelvin. Quindi sono anche molto, molto luminose. Si pensa che si formino lungo il percorso evolutivo di una stella fino a otto volte la massa del Sole mentre muore.
Quando queste stelle esauriscono l’idrogeno che fondono nei loro nuclei, iniziano a fondere l’elio, dilatandosi e diventando giganti rosse. Una stella B nana diventa tale quando gli strati esterni di idrogeno di un gigante rosso vengono strappati via, probabilmente da un compagno binario, prima che inizi la fusione dell’elio ma i meccanismi esatti sono ancora sconosciuti.
Quindi ci sono stelle blu piccole, calde e dense. E alcune di loro pulsano.
La categoria di stelle V361 Hya ha una modalità di oscillazione della pressione, il che significa che le loro pulsazioni sono prodotte da fluttuazioni della pressione interna della stella. Questa categoria di pulsatori, i V1093, pulsano in funzione della gravità, prodotti dalle onde di gravità (da non confondere con le onde gravitazionali).
I ricercatori stanno ancora esaminando il meccanismo esatto dietro le oscillazioni dei pulsatori subnani caldi, ma credono che possano essere modalità radiali instabili prodotte da qualcosa chiamato meccanismo del ferro kappa, per cui un accumulo di ferro nella stella produce uno strato di energia che si traduce in un pulsazione.
Credono anche che un’altra differenza potrebbe stare in ciò che sta accadendo nei loro nuclei. Le stelle B del sub-nano sono generalmente considerate essere nella fase di fusione dell’elio, nel loro nucleo o in un guscio attorno al nucleo. I ricercatori, però, pensano che i pulsatori subnani caldi abbiano perso il loro materiale esterno prima che l’elio fosse abbastanza caldo e denso per la fusione.
“Siamo stati in grado di comprendere le pulsazioni rapide abbinandole a modelli teorici con nuclei a bassa massa fatti di elio relativamente freddo“, ha spiegato il fisico Evan Bauer dell’UC Santa Barbara.
I ricercatori hanno anche scoperto che la pulsazione ricorda quella dei pulsatori blu di grande ampiezza, un tipo di stella scoperto nel 2017. Ciò significa che i due tipi di stelle potrebbero essere correlati.
Il prossimo passo sarà quello di caratterizzare ulteriormente ciò che sta realmente accadendo all’interno di queste stelle per produrre le pulsazioni e capire esattamente come i adattano ai modelli di evoluzione stellare.
La ricerca è stata pubblicata su The Astrophysical Journal Letters.
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