Raggi gamma dai turbini stellari

Una visione artistica di come potrebbe apparire lo scontro tra venti stellari emessi da una coppia di astri di grande massa. Crediti: NASA/C. Reed

Scontri tra potentissimi venti stellari, che viaggiano a milioni di chilometri all’ora, possono scaldare talmente la materia che trasportano fino a farle emettere radiazione di alta energia. Condizioni estreme che si verificano in sistemi stellari altrettanto estremi, come sistemi di due o più astri molto massicci ed evoluti, che perdono copiosamente massa proprio attraverso intensi venti stellari: le cosiddette stelle di Wolf-Rayet.

Finora, emissioni di alta energia riconducibili a simili scontri sono state individuate solo nel sistema di Eta Carinae, un duo celeste di eccezione. La più grande possiede una massa di centoventi volte quella del Sole, la compagna tra le trenta e le ottanta. Ora però Maxim Pshirkov, ricercatore dell’Istituto Astronomico Sternberg a Mosca, presenta un lavoro su Gamma Velorum, un altro sistema multiplo di stelle, che mostrerebbe emissione di alta energia legata a scontri di venti stellari.

«Recenti calcoli hanno dimostrato che stelle come Eta Carinae siano incredibilmente rare: in media se ne può trovare appena una per galassia o addirittura meno» dice Pshirkov. «Nel 2013 un team di ricercatori americani e austriaci ha individuato una lista di sette sistemi contenenti stelle Wolf-Rayet, tra i più probabili per mostrare emissioni di radiazioni di alta energia. La ricerca era basata su due anni di osservazioni e non disponeva di dati sufficienti, quindi ci permetteva solo di fornire un limite superiore sulla radiazione di alta energia emessa. Così ho pensato di utilizzare il grande archivio che comprende i dati di sette anni di osservazioni messo a disposizione dalla missione Fermi-LAT. È stato scoperto così che Gamma Velorum è anch’essa una sorgente di radiazioni gamma, un risultato che emerge con un livello di affidabilità molto alto».

Il sistema di Gamma Velorum contiene almeno sei stelle di cui le due principali, che prendono il nome di γ² Velorum, possiedono masse di 30 e 10 volte quella del Sole. Sappiamo già molto di loro: la distanza che le separa è circa quella tra la Terra e il Sole e la luminosità di questo sistema binario è di circa 200 mila volte superiore a quella della nostra stella più prossima. In  γ² Velorum è stata inoltre confermata la presenza di intensi venti stellari, grandi quantità di massa che sta liberandosi dalle atmosfere degli astri e che si scontrano con velocità relative di alcuni milioni di chilometri all’ora. In quelle zone, l’onda d’urto che si genera è in grado di accelerare le particelle. Anche se ad oggi non sono ben chiari i meccanismi di questo processo di accelerazione, gli indizi suggeriscono che sia comunque in grado di produrre la radiazione gamma registrata da Fermi-LAT.

«È un lavoro interessante» commenta Patrizia Caraveo, responsabile per INAF dello sfruttamento scientifico dei dati Fermi LAT e direttrice dell’Istituto di Fisica Cosmica dell’INAF di Milano. «Considerando che Fermi vede diversi tipi di binarie, quali Novae durante l’outburst, stelle Be con compagne compatte, Eta Carinae, dove si sospetta che uno degli ingredienti della produzione di raggi gamma siano i venti stellari, l’autore ha fatto bene ad indagare su una nuova possibile classe di binarie formate da stelle massive caratterizzate da forti venti stellari».

Per saperne di più:

• leggi l’articolo The Fermi-LAT view of the colliding wind binaries di M. S. Pshirkov, pubblicato online sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters

Fonte: Media INAF | Scritto da Marco Galliani