Girocronologia per le stelle

Un esopianeta in orbita attorno alla sua stella, nel rendering di un artista. Un gruppo di astronomi ha misurato le età di 22 stelle simili al Sole basandosi sul numero delle loro rotazioni, grazie a un metodo chiamato ‘gyrochronology’. Prima d’ora, era stato possibile misurare spin ed età di sole altre due stelle dello stesso tipo. Crediti: David A. Aguilar (CfA).

Dimostrare la propria età non è mai piacevole, si preferisce apparire più giovani, anche di poco. Figuriamoci però se si è superato il miliardo di anni, e anche di molto.

Parliamo di stelle, naturalmente, e di una nuova tecnica per misurarne l’età basandosi sul loro spin, la rotazione di un corpo celeste: si chiama gyrochronology e ha permesso agli astronomi di datare la formazione di 22 stelle simili al Sole. Prima d’ora era stato possibile misurare età e rotazioni di sole altre due stelle ‘Sun-like’.

Definire cosa renda una stella simile al nostro Sole, facendola per l’appunto rientrare nella categoria astronomica di ‘Sun-like’, non è meno complesso di ciò che fa di un pianeta un ‘Earth-like’. I gemelli del Sole devono avere temperatura, massa e spettro simili alla stella madre del nostro sistema planetario. E naturalmente devono avere un’età prossima ai 4,5 miliardi di anni.

Misurare l’età di una stella non è però quello che si dice un gioco da ragazzi. E di fatto sovente succede che una stella possa essere definita simile o meno a Sole in assenza di una sua datazione.

“Abbiamo individuato un gruppo di stelle che hanno proprietà confrontabili a quelle del Sole e che potremmo definire gemelli della nostra stella”, spiega José Dias do Nascimento, ricercatore dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) e primo autore dello studio. “Una volta che determiniamo che una stella è ‘Sun-like’ possiamo studiare passato, presente e futuro di un sole lontano come se si trattasse del nostro, e di conseguenza anche prevedere come sistemi planetari simili al nostro possano venire influenzati dalla naturale evoluzione delle loro stelle ospiti”.

Per misurare la rotazione di una stella, tradizionalmente gli astronomi si basano sulle variazioni nella luminosità dovuta alle macchie solari (stellari) sulla superficie. Prese le macchie come punto di riferimento è possibile dedurre informazioni piuttosto precise circa la velocità della rotazione.

Quando si parla di variazione di luminosità di una stella causata dalle macchie stellari sulla superficie, si intendono piccolissime variazioni di luminosità. Il telescopio NASA Kepler, uno dei protagonisti indiscussi nella caccia ai nuovi pianeti extrasolari, ha dato prova di eccellenza anche nella misurazione della luminosità di astri lontani. Ed è utilizzando le sue ottiche che il team di do Nascimento ha calcolato il periodo di rotazione delle 22 stelle in una media di 21 giorni ciascuna. Lo spin del nostro Sole è di poco più lento: 25 giorni nella zona equatoriale.

Le stelle più giovani girano più velocemente e rallentano man mano che invecchiano. Per questo il periodo di rotazione di una stella può essere utilizzato come un orologio biologico per calcolarne l’età. Possiamo dire quindi che le 22 stelle individuate da do Nascimento e colleghi sono più giovani del Sole.

Lo studio degli astronomi CfA fa leva su una precedente ricerca svolta dal team del collega Soren Meibom e che si è concentrato su un cluster di stelle con un’età di un miliardo di anni: NGC 6811. A do Nascimento è bastato regolare il suo modello di gyrochronology su questa specie di orologio celeste.

Dal momento che stelle e pianeti si formano insieme, imparare qualcosa di più circa l’età di una stella significa conoscere meglio la storia di sistemi planetari in orbita attorno a stelle lontane. Conoscere l’età di un pianeta ci permette di formulare ipotesi maggiormente consapevoli nella ricerca della vita su altri mondi. Rome wasn’t built in a day, e la vita necessita di tempo per svilupparsi ed evolversi. Ad oggi non si conosce se le 22 stelle di cui si è occupato lo studio abbiano un sistema planetario, ma conoscere meglio e trovare stelle simili al Sole può rappresentare un passo importante per trovare un’altra Terra.

Fonte: Media INAF | Scritto da Davide Coero Borga