Pesi massimi

Fino a 300 masse solari! Signora mia, dove andremo a finire?

di Marco Cagnotti

Ma il limite non era 100, al massimo 150? Questo dicono i Sacri Testi dell’astrofisica stellare: oltre le 150 masse solari una stella diventa instabile. Quindi si disgrega. E invece no: adesso se n’è scoperta una da quasi 300. Una bella sfida per gli astrofisici teorici. O una bella sfiga?

L'ammasso R136 ripreso con gli strumenti del VLT. (Cortesia: ESO/P. Crowther/C.J. Evans)

Per scovarla, insieme a sei altre ciccione, il team guidato da Paul Crowther, dell’Università di Sheffield, in Inghilterra, ha dovuto anzitutto dare una bella frugata dentro il database delle osservazioni dell’Hubble Space Telescope (HST), per identificare delle candidate verosimili. Poi è stato necessario approfondire con il Very Large Telescope (VLT) dell’European Southern Observatory (ESO) sul Cerro Paranal, in Cile. Risultato: sette stelle supermassicce, dell’ordine delle 150 masse solari e oltre. E una addirittura da 265. Alla faccia di tutte le previsioni teoriche.

Come descritto nell’articolo nelle “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”, tre stelle sono state trovate in NGC 3603, una regione di intensa formazione stellare a 22 mila anni-luce da noi. Più lontano, nella Nebulosa Tarantola nella Grande Nube di Magellano, a 165 mila anni-luce, ci sono le altre quattro, ospiti di R 136, un ammasso di stelle giovani, massicce e caldissime. Da sole dominano l’ambiente circostante, al punto da generare la metà del vento stellare e della radiazione prodotta dall’intero ammasso, che nel complesso annovera 100 mila stelle. In particolare, R 136a1 ha 265 masse solari. E al momento della formazione dovevano essere addirittura 320. La sua luminosità è pari a 10 milioni di volte quella del Sole e, se la Terra ruotasse intorno a un simile bestione, l’anno durerebbe tre settimane. Eventuali pianeti sarebbero immersi in un bagno di radiazione ultravioletta sufficiente per sterilizzarli. D’altronde sarebbe ben difficile pensare a forme di vita intorno a una stella che campa sì e no qualche milione di anni.

R136a1 è la più massiccia fra le stelle conosciute, ma non la più grossa: ci sono giganti rosse molto più grandi. (Cortesia: ESO/M. Kornmesser)

Già, perché il destino stellare è determinato soprattutto da un parametro: la massa. Paradossalmente, più una stella è massiccia e più è ingorda e consuma in fretta il proprio idrogeno. Mentre una stellina leggera è assai più parsimoniosa. Il limite inferiore di massa è ben noto e pari a circa 8 volte la massa di Giove: qui troviamo stelle che possono tirare avanti anche per decine di miliardi di anni. Il limite superiore teorico, che credevamo di conoscere ma che ora è stato ampiamente stracciato, vede invece stelle che nel giro di pochi milioni di anni si trasformano in supernovae. O no?

In effetti, visto che ormai le previsioni teoriche sono state sconvolte, è difficile immaginare come potrebbe concludersi l’esistenza di un bestione da 300 masse solari. Nessuno sa come possa formarsi un astro tanto massiccio (magari per fusione di astri più leggeri?), né come evolva e men che meno come muoia e che cosa ne rimanga (una stella di neutroni?… un buco nero?… nulla?). Finirà col botto, comunque. E di certo, nel caso, sarebbe consigliabile non trovarsi nei paraggi.