VLT e il sistema binario a forma di arachide

Questa rappresentazione artistica mostra la stella ipergigante gialle HR 5171. È un tipo di stella rarissimo: appena una dozzina di casi sono noti nella nostra galassia. Le osservazioni con l’Interferometro del VLT (VLTI) dell’ESO hanno dimostrato che è in realtà una stella doppia, con la compagna in contatto con la stella principale. Crediti: ESO

Utilizzando l’interferemetro del VLT (VLTI) dell’ESO, Olivier Chesneau, con un gruppo internazionale di collaboratori, ha potuto osservate che la stella ipergigante gialla HR 5171 A (nota anche come V766 Cen, HD 119796 e HIP 67261) è veramente enorme, circa 1.300 volte il diametro del Sole e molto più grande di quanto ci si aspettasse. Gli studiosi hanno studiato appena una dozzina di casi simili nella nostra galassia e gli oggetti confrontabili come dimensioni sembrano tutti essere supergiganti rosse che raggiungono 1.000-1.500 volte il raggio del Sole e hanno masse iniziali che non superano le 20-25 masse solari. Ci si aspettava che il raggio di una supergigante gialla fosse tra le 400 e le 700 volte quello del Sole. Questo ne fa la più grande stella gialla conosciuta. È anche nella lista delle dieci più grandi stelle conosciute: è del 50% più grande della famosa supergigante rossa Betelgeuse  e circa un milione di volte più brillante del Sole.

“Le nuove osservazioni ci hanno anche mostrato che questa stella ha una compagna binaria molto vicina e questo è stato una vera sorpresa”, ha detto Chesneau, ricercatore presso l’Osservatorio della Costa Azzurra, a Nizza. “Le due stelle sono così vicine che si toccano e l’intero sistema assomiglia a una gigantesca arachide”.

Analizzando i dati sulla luminosità variabile della stella, usando osservazioni da altri osservatori, gli astronomi hanno confermato che l’oggetto è una binaria a eclisse in cui la componente più piccola passa davanti o dietro la più grande durante l’orbita. In questo caso, la compagna compie una rivoluzione intorno a HR 5171 A ogni 1300 giorni. La compagna più piccola è solo leggermente più calda di HR 5171 A che ha una temperatura superficiale di 5.000 celsius. Chesneau ha sottolineato poi che ”la compagna che abbiamo trovato è molto significativa in quanto può avere un’influenza sulla sorte di HR 5171 A, per esempio strappandole gli strati esterni e modifcandone l’evoluzione”.

HR 5171 è la stella più brillante appena sotto il centro di questa immagine a grande campo. Crediti: ESO/Digitized Sky Survey 2

Gli astronomi hanno sfruttato una tecnica nota come interferometria per combinare la luce raccolta da diversi telescopi singoli, formando di fatto un gigantesco telescopio di dimensione fino a 140 m di diametro. I nuovi risultati hanno spinto l’equipe a studiare a fondo le precedenti osservazioni della stella, per più di sessant’anni indietro, per vedere come si era comportata nel passato. I dati spettrali sono stati ottenuti con lo spettrografo dell’University College di Londra (UCLES: University College London Echelle Spectrograph) montato sul telescopio Anglo-Australiano (AAT), all’Osservatorio Astronomico del SudAfrica (SAAO), con PUCHEROS dell’Università Pontificia del Cile (PUC) e per mezzo di osservazioni coronografiche con lo strumento NICI (Near-Infrared Coronagraphic Imager) al telescopio Gemini Sud. I dati fotometrici d’archivio esaminati includono fotometria infrarossa dal SAAO che copre l’arco di tempo dal 1975 al 2013 e altri archivi di dati dal 1983 al 2002, tra cui alcune osservazioni amatoriali. L’accordo dei dati dei professionisti con quelli dell’astronomo dilettante Sebastian Otero (2000-2013) viene considerato “eccellente” dagli autori e “dimostra la qualità di queste osservazioni amatoriali”.

Le ipergiganti gialle sono molto rare – l’esempio più noto nella Via Lattea è Rho Cassiopeiae - e sono tra le più grandi e brillanti stelle note. Gli esperti hanno osservato che si trovano in una fase della propria vita in cui sono instabili e cambiano rapidamente. E’ proprio a causa di questa instabilità che le ipergiganti gialle espellono materiale verso l’esterno, formando un’atmosfera molto estesa intorno alla stella.

Nonostante la grande distanza di circa 12.000 anni luce dalla Terra, l’oggetto può quasi essere visto ad occhio nudo da chi ha una vista molto acuta (la magnitudine visuale di HR 5171 A, visibile nella costellazione del Centauro, varia tra 6,10 e 7,30). Si è visto che HR 5171 A è diventata più grande negli ultimi 40 anni, raffreddandosi mentre cresceva, e la sua evoluzione è stata ora documentata. Solo poche stelle sono state catturate in questa breve fase, mentre subiscono un drastico cambiamento di temperatura durante la loro veloce evoluzione.

Questa nuova scoperta sottolinea l’importanza di studiare queste enormi ed effimere ipergiganti gialle e potrebbe fornire un modo per comprendere i processi evolutivi delle stelle massicce in generale.

Questo grafico mostra la costellazione del Centauro: sono indicate la maggior parte delle stelle visibili a occhio nudo in un cielo scuro, mentre la posizione della ipergigante gialla HR 5171 è segnata con un cerchio. La stella è facilmente visibile con un binocolo. Crediti: ESO, IAU and Sky & Telescope

[Fonte: Eso]

Fonte: Media INAF | Scritto da Eleonora Ferroni