Grazie all’osservatorio a raggi X Chandra della NASA, gli astronomi hanno scoperto cosa sta innescando ripetute eruzioni provenienti da una stella gigante e instabile.
Un nuovo studio , pubblicato lunedì nell’ultimo numero di The Astrophysical Journal, descrive in dettaglio la scoperta di un oggetto compagno precedentemente nascosto che continua ad sottrarre materiale alla stella massiccia ogni 113 giorni, mentre le due orbitano l’una intorno all’altra. Questo compagno è o un buco nero di massa stellare, oppure il denso nucleo collassato di una stella massiccia, chiamato stella di neutroni.
Si tratta della prima rilevazione a raggi X di una stella eruttiva di questa classe. È anche il primo oggetto di questo tipo trovato in compagnia di un buco nero o di una stella di neutroni.
La stella volatile, nota come AT 2016blu, si trova nella galassia a spirale NGC 4559, a circa 30 milioni di anni luce dalla Terra. Gli astronomi stimano che la massa di questa stella sia almeno 33 volte quella del Sole.
“Per 15 anni, gli astronomi hanno osservato questa stella diventare molto luminosa per poi affievolirsi regolarmente”, ha affermato Mojgan Aghakhanloo dell’Università della Virginia a Charlottesville, che ha guidato questo studio. “Fino a quando non siamo riusciti a ottenere i dati di Chandra al momento giusto, non potevamo capire cosa causasse questo fenomeno.”
La stella AT 2016blu è un tipo di variabile blu luminosa, ovvero una stella calda e massiccia caratterizzata da variazioni di luminosità. Eta Carinae, ad esempio, è una variabile blu luminosa particolarmente nota. AT 2016blu è un tipo speciale di variabile blu luminosa che subisce rapidi e ripetuti aumenti di luminosità. I picchi di luminosità sono così estremi da assomigliare alle esplosioni di supernova, in cui una stella massiccia collassa su se stessa e il materiale viene proiettato nello spazio. Tuttavia, a differenza di un’esplosione di supernova, la stella non viene distrutta, quindi AT 2016blu viene anche definita una “supernova impostora”.
Tra il 2012 e il 2026, gli astronomi hanno rilevato almeno 27 lampi di luce ottica, ovvero luce con lunghezze d’onda visibili ai nostri occhi, provenienti da AT 016blu all’incirca ogni 113 giorni.
“Il comportamento di questa stella inizialmente era sconcertante perché continuava a comportarsi come una supernova, ma chiaramente non lo è, visto che sopravvive a queste eruzioni circa tre volte all’anno”, ha affermato la coautrice Núria Torres-Albà, anch’essa dell’Università della Virginia. “Per comprendere la causa di queste eruzioni, ci siamo resi conto che avevamo bisogno di dati a raggi X, acquisiti in modo da poter osservare la stella durante un’eruzione.”
Il team ha utilizzato Chandra perché è l’unico telescopio a raggi X con una visione sufficientemente nitida da distinguere AT 2016blu da un’altra sorgente di raggi X luminosa nelle vicinanze.
“Sospettavamo che i brillanti lampi ripetuti alle lunghezze d’onda ottiche potessero essere alimentati da periodiche esplosioni di raggi X ad alta energia”, ha affermato il coautore Nathan Smith dell’Università dell’Arizona a Tucson. “Il gas denso che circonda il sistema viene riscaldato dai raggi X e quindi brilla nella banda ottica. Pertanto, abbiamo dovuto pianificare attentamente le osservazioni a raggi X di Chandra in modo che coincidessero con un’esplosione ottica.”
I dati di Chandra del marzo 2026 hanno rivelato che AT 2016blu era almeno 100 volte più brillante nei raggi X rispetto ai dati di Chandra del periodo 2001-2002, ovvero prima dell’inizio delle esplosioni. La spiegazione più plausibile è che il materiale espulso dalla stella cada su una stella di neutroni o un buco nero durante il massimo avvicinamento nella loro orbita ellittica. Quando si avvicinano, il materiale espulso dalla stella viene catturato dal buco nero o dalla stella di neutroni. Questo materiale orbita a velocità elevatissime, prossime a quella della luce, riscaldandosi a tal punto da brillare intensamente nei raggi X.
AT 2016blu è sufficientemente brillante nei raggi X da poter essere classificata come una potenziale sorgente di raggi X ultraluminosa. Si tratta di sorgenti di raggi X rare e brillanti, individuate con telescopi come Chandra, che gli astronomi non hanno ancora compreso appieno. Attualmente si ritiene che alcune di esse contengano stelle di neutroni, mentre altre ospitino buchi neri.
Queste nuove osservazioni suggeriscono che potrebbe esserci un collegamento tra le sorgenti di raggi X ultraluminose e il tipo di violente eruzioni stellari osservate in AT 2016blu, soprattutto perché molte sorgenti di raggi X ultraluminose subiscono grandi variazioni di luminosità nei raggi X.
La scoperta di questo sistema potrebbe anche essere utile per lo studio delle stelle che cambiano luminosità prima di esplodere in supernova. Gli astronomi sospettano che gran parte di questo comportamento possa essere causato da sistemi contenenti una stella massiccia in orbita attorno a un oggetto compatto o a un’altra stella massiccia.
Per raccogliere i dati ottici, il team ha utilizzato il Katzman Automatic Imaging Telescope, il Las Cumbres Observatory Global Supernova Project e le osservazioni dell’American Association of Variable Star Observers, comprese quelle di oltre 30 astronomi amatoriali, per monitorare la luminosità della stella.
Quando queste osservazioni hanno mostrato che la stella era in fase di esplosione all’inizio del 2026, sono state attivate le osservazioni di Chandra, che sono state acquisite nel marzo 2026 nell’ambito del suo programma “Target of Opportunity”, progettato per tenere conto di eventi speciali.
Il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama, gestisce il programma Chandra. Il Chandra X-ray Center dello Smithsonian Astrophysical Observatory controlla le operazioni scientifiche da Cambridge, nel Massachusetts, e le operazioni di volo da Burlington, sempre nel Massachusetts.
Per saperne di più su Chandra, visita: https://nasa.gov/chandra
Descrizione visiva
Questa pubblicazione presenta un’immagine composita di una galassia a spirale con una stella gigante e instabile al suo bordo esterno. Grazie al telescopio Chandra, gli astronomi hanno scoperto la compagna della stella, precedentemente nascosta, che emette brillanti brillamenti ogni 113 giorni.
La galassia a spirale è NGC 4559. Nell’immagine composita, la sua superficie piatta, di colore rosa e azzurro latte, è inclinata verso l’alto a sinistra. Vicino al bordo esterno della densa spirale, in prossimità del centro dell’inquadratura, si trova un piccolo gruppo di punti rosa e blu. Questo gruppo è evidenziato da un quadrato bianco, ingrandito e annotato nelle immagini di supporto.
Il puntino rosa più piccolo nel quadrato è AT 2016blu, una stella massiccia circa 33 volte più grande del nostro Sole. Per oltre 15 anni gli astronomi hanno osservato questa stella aumentare e diminuire di luminosità nella luce visibile con regolarità. Le osservazioni a raggi X di Chandra suggeriscono che un oggetto compagno nascosto, o un buco nero di massa stellare o una stella di neutroni, stia sottraendo materiale ad AT 2016blu ogni 113 giorni mentre orbitano l’una intorno all’altra. Questo materiale catturato si riscalda a tal punto da brillare intensamente ai raggi X.
Altri puntini rosa e blu all’interno del quadrato bianco e dell’ingrandimento sono stelle o ammassi stellari non risolti, troppo distanti per essere correlati al movimento di materiale tra AT 2016blu e il suo vicino nascosto ma influente.
Fonte: Nasa
Il team editoriale di Economia dello Spazio Magazine, il magazine di riferimento della Space Economy Made in Italy.
