Abbiamo scoperto un colosso blu che orbita a grande velocità nascosto dietro un muro di gas e polvere interstellari. Astronomicamente parlando, nel giardino di casa nostra, la Via Lattea.
I moderni strumenti astronomici scansionano continuamente il cielo, ottenendo immagini e dati sulle stelle, cercando di raggiungere distanze sempre maggiori e momenti sempre più lontani nel tempo. Si potrebbe pensare che nulla vicino a noi sfugga a questa sorveglianza e che le sorprese arrivino sempre da remote regioni dello spazio.
Eppure non lo è. Anche nelle nostre vicinanze ci sono gemme scientifiche da scoprire. Tra questi J20395358+40222505, una stella supergigante blu, con una temperatura superficiale di circa 24.000 K, che si muove a una velocità enorme nella Via Lattea.
Una stella pari a 46 masse solari
La quantità di energia che una stella emette per unità di superficie dipende dalla sua temperatura e J20395358+40222505 emette circa 300 volte più energia per unità di superficie rispetto al Sole.
Con un raggio 42 volte più grande, emette 600.000 volte più energia della nostra stella. Per raggiungere quella luminosità, deve avere una massa enorme che gli permetta di raggiungere temperature sufficienti al centro affinché le reazioni nucleari generino molta energia. Tanta energia che quando la radiazione riesce a fuoriuscire, la temperatura è ancora di decine di migliaia di gradi, il che conferisce alla sua superficie il colore blu che contraddistingue questo tipo di stella che prende il nome di stella supergigante blu.
J20395358+40222505 è una stella, molto massiccia, ha 46 masse solari. Il destino delle stelle massicce è morire come supernove, quando le reazioni nucleari al loro interno, consumando il combustibile nucleare rappresentato dagli elementi dall’idrogeno al ferro, si esauriscono e non possono fornire l’energia necessaria per sostenere l’attrazione gravitazionale delle stelle.
Il destino abituale (sebbene non l’unico possibile) è quello di formare una stella di neutroni o un buco nero, con masse che crescono con la massa della stella madre (anche se non sempre; la formazione dei buchi neri stellari è un campo complesso e affascinante).
A una distanza di circa 5.700 anni luce dalla Terra, J20395358+40222505 si trova nel nostro vicinato su scala galattica. Potremmo aspettarci che una stella così luminosa, vicino a noi, sia un oggetto relativamente luminoso nel cielo.
Per le sue caratteristiche, J20395358+40222505 dovrebbe essere una stella di magnitudine 4, visibile ad occhio nudo (l’occhio umano è in grado di raggiungere, in buone condizioni, fino a magnitudine 6, più di sei volte più debole). Tuttavia, raggiunge a malapena la magnitudine 14. Perché non la vediamo?
Nascosto in una nuvola di gas e polvere
Il motivo è che J20395358+40222505 si trova in Cygnus-X, la regione di intensa formazione stellare massiccia più vicina alla Via Lattea.
Queste regioni sono piene di nubi di gas e polvere da cui si formano nuove stelle, ma che nascondono anche le stelle dietro di esse. Le nuvole di polvere tra J20395358+40222505 e noi riducono la sua luce di circa 10.000 volte, rendendolo un punto irrilevante nelle immagini del telescopio.
Durante i test dello spettrografo multioggetto MEGARA al Gran Telescopio Canarias, hanno deciso di ottenere uno spettro di J20395358+40222505.
L’osservazione ha mostrato una stella con uno spettro peculiare, la cui analisi ha permesso di determinare i parametri fisici di J20395358+40222505 sopra indicati: massa, raggio, temperatura e luminosità.
J20395358+40222505 si è così rivelata una stella massiccia di grande raggio, una stella supergigante blu, in una breve fase intermedia della sua evoluzione, prossima a passare allo stato di ipergigante, dove il suo raggio crescerà rapidamente e la sua atmosfera perderà massa ad un tasso ancora più alto.
Un’accelerazione di 60 km/s. Cosa la spinge?
Durante le prove di uno strumento il primo obiettivo è verificarne le capacità. Quindi a quel tempo, ottenere lo spettro di J20395358+40222505 non era una priorità, quindi è stato preso in blocchi: due blocchi sono stati presi il 29 agosto e un terzo il giorno successivo.
La sorpresa è saltata durante l’analisi verificando che lo spettro del 30 agosto mostrava una velocità radiale nettamente diversa da quella dei due precedenti, con una differenza di circa 60 km/s (ovvero 260.000 km/h).
Far muovere una stella di circa 50 masse solari a quella velocità non è facile. La spiegazione usuale di queste variazioni di velocità è la presenza di una compagna, la cui influenza gravitazionale fa ruotare la stella osservata attorno al centro di massa comune. Per far girare una stella con la massa di J20395358+40222505 a quella velocità, hai bisogno di un compagno di massa elevata. Tuttavia, né le immagini né gli spettri rivelano la presenza di un compagno.
Le stelle massicce, a causa della loro massa elevata, hanno forti campi gravitazionali e tendono a formare sistemi stellari binari o addirittura multipli quando nascono. Ma se non vediamo il compagno significa che non può essere molto luminoso.
Dopo una scoperta inaspettata, con un’entusiasmante interpretazione probabile, ma altre ancora possibili, il team si trova in quella tanto necessaria fase di Scienza di testare ipotesi con nuovi dati che ci permettono di distinguere quale di esse è corretta. I primi dati raccolti sono promettenti.
Autore
Artemio Herrero Davó, Istituto di Astrofisica delle Isole Canarie
