Le immagini delle esplosioni di una coppia di stelle, catturate da Hubble

Immaginate dei fuochi artificiali al rallentatore che hanno iniziato a esplodere quasi due secoli fa e da allora non si sono mai fermati. Questo è il modo in cui potresti descrivere questo sistema a doppia stella situato a 7.500 anni luce di distanza da noi, nella costellazione Carina (The Ship’s Keel).

Nel 1838 Eta Carinae subì un evento cataclismico chiamato Grande Eruzione, aumentando rapidamente per diventare nel 1844 la seconda stella più brillante nel cielo nell’aprile di quell’anno. Da allora la stella è sbiadita, ma questa nuova visione dal Telescopio Spaziale Hubble della NASA / ESA mostra che lo spettacolo è ancora in corso e rivela dettagli mai visti prima.

Un’esperienza stellare di pre-morte

Le eiezioni di massa violente non sono rare nella storia di Eta Carinae. Il sistema è stato colpito da eruzioni caotiche, spesso facendo esplodere parti di sé stesso nello spazio. La Grande Eruzione è stata però particolarmente drammatica. La più grande delle due stelle è una stella massiccia, instabile che si avvicina alla fine della sua vita, e ciò che gli astronomi hanno visto oltre un secolo e mezzo fa, in realtà, è stata un’esperienza stellare di pre-morte.

L’ondata di luce risultante fu superata solo da Sirius, che è quasi mille volte più vicino alla Terra, e per un certo periodo rese Eta Carinae un’importante stella di navigazione per i marinai nei mari del sud.

Questo evento si fermò poco prima di distruggere Eta Carinae e l’intensità della luce gradualmente diminuì.

La firma della Grande Eruzione

I ricercatori che stanno studiando la stella oggi possono ancora vedere la firma della Grande Eruzione nei dintorni. L’enorme sagoma a forma di manubrio è creata dalla polvere e dal gas e da altri filamenti che sono stati scaraventati nello spazio durante l’espulsione. Queste nubi incandescenti calde sono conosciute come la Nebulosa Homunculus e sono state un obiettivo di Hubble sin dal suo lancio nel 1990.

In effetti, la stella è stata fotografata da quasi tutti gli strumenti su Hubble per oltre 25 anni. Gli astronomi hanno osservato che il dramma cosmico si svolge in una risoluzione sempre più elevata. Quest’ultima immagine che vi presentiamo è stata creata utilizzando la Wide Field Camera 3 di Hubble per mappare il gas caldo di magnesio incandescente nella luce ultravioletta (mostrato in blu).

Una nuova struttura luminosa di magnesio

Gli scienziati sanno da tempo che il materiale esterno proiettato nell’eruzione del 1840 è stato riscaldato da onde d’urto generate quando si è schiantato contro materiale precedentemente espulso dalla stella.

La squadra che ha catturato questa nuova immagine si aspettava di trovare la luce del magnesio proveniente dalla complessa serie di filamenti visti nella luce dall’azoto incandescente (mostrato in rosso). Invece, è stata trovata nello spazio una nuova struttura luminosa di magnesio, tra le bolle polverose bipolari e i filamenti ricchi di azoto riscaldati dagli shock esterni.

Una grande quantità di gas caldo

“Abbiamo scoperto una grande quantità di gas caldo che è stato espulso nella Grande Eruzione ma non è ancora entrato in collisione con l’altro materiale che circonda Eta Carinae“, ha spiegato Nathan Smith dello Steward Observatory presso l’Università dell’Arizona, capo investigatore della Hubble programma.

“La maggior parte delle emissioni si trova dove ci aspettavamo di trovare una cavità vuota. Questo materiale extra è veloce, e “ups the ante” in termini di energia totale di una esplosione stellare già potente.”

Questi dati recentemente rivelati sono importanti per capire come è iniziata l’eruzione, perché rappresentano l’espulsione rapida ed energetica di materiale che potrebbe essere stato espulso dalla stella poco prima dell’espulsione del resto della nebulosa. Gli astronomi hanno bisogno di più osservazioni per misurare esattamente quanto velocemente il materiale si sta muovendo e quando è stato espulso.

Le strisce nella regione blu

Un’altra caratteristica sorprendente dell’immagine sono le strisce visibili nella regione blu al di fuori della bolla in basso a sinistra. Queste strisce appaiono dove i raggi di luce della stella colpiscono i cumuli di polvere sparsi lungo la superficie della bolla. Ovunque la luce ultravioletta colpisce la polvere densa, lascia una lunga ombra sottile che si estende oltre il lobo nel gas circostante.

“Il modello di luce e ombra ricorda i raggi di sole che vediamo nella nostra atmosfera quando la luce del sole scorre oltre il bordo di una nuvola, anche se il meccanismo fisico che crea la luce di Eta Carinae è diverso”, ha osservato il membro del team Jon Morse del BoldlyGo Institute di New York.

La ricerca nella luce ultravioletta

Questa tecnica di ricerca nella luce ultravioletta per il gas caldo potrebbe essere usata per studiare altre stelle e nebulose gassose, dicono i ricercatori.

“Avevamo usato Hubble per decenni per studiare Eta Carinae nella luce visibile e all’infrarosso, e pensavamo di avere un resoconto abbastanza completo dei suoi detriti espulsi. Ma questa nuova immagine a luce ultravioletta sembra un gas sorprendentemente diverso e rivelatore che non abbiamo visto né nelle immagini a luce visibile, né nell’infrarosso”, ha detto Smith.

“Siamo entusiasti della prospettiva che questo tipo di emissione di magnesio ultravioletto possa anche esporre gas precedentemente nascosto in altri tipi di oggetti che espellono materiale, come protostelle o altre stelle morenti; e solo Hubble può catturare questo tipo di immagini”.

Le cause della Grande Eruzione

Le cause della Grande Eruzione di Eta Carinae rimangono oggetto di speculazioni e dibattiti. Una recente teoria suggerisce che il sistema, che un tempo poteva pesare fino a 150 Soli, partisse come un triplo sistema e l’eiezione di massa del 1840 fu innescata quando la stella primaria divorò uno dei suoi compagni, facendo schizzare più di dieci volte la massa del nostro Sole nello spazio.

Mentre per ora le circostanze esatte di quella raffica di luci mozzafiato rimangono un mistero, gli astronomi sono più certi di come si concluderà questo spettacolo di luci cosmiche. I fuochi d’artificio di Eta Carinae sono destinati a raggiungere il suo finale quando esploderà come una supernova, superando di gran lunga anche il suo ultimo potente sfogo. Questo potrebbe già essere successo, ma lo tsunami di luce causato da un’esplosione accecante richiederebbe 7.500 anni per raggiungere la Terra.

 

 

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