Astrofisici russi e italiani hanno scoperto la natura del misterioso sistema binario HD 49798 nella costellazione di Poppa, dimostrando che uno dei suoi abitanti è una giovane nana bianca la cui materia si sta gradualmente contraendo e non una stella di neutroni, come credevano alcuni scienziati. I loro risultati sono stati pubblicati sulla rivista MNRAS.
“Questa scoperta ha due importanti implicazioni. Da un lato, c'era un sistema misterioso. Per diversi anni, gli astronomi hanno discusso su cosa ci sia: una nana bianca o una stella di neutroni? Lo abbiamo spiegato, anche se, forse, non è così importante per l'astrofisica in generale. In termini di significato, la scoperta può essere paragonata alla rivelazione di un crimine astuto in un romanzo poliziesco: sebbene l'evento sia piuttosto locale, lo spettatore è ancora interessato , afferma Sergei Popov, astrofisico presso lo Sternberg State Astronomical Institute, Università statale di Mosca.
La vita della maggior parte delle stelle relativamente piccole, di dimensioni simili al Sole, non termina con un'esplosione di supernova, ma con la trasformazione in una nana bianca, una piccola massa superdensa di materia esotica super calda che continua a brillare per molte centinaia di milioni di anni a causa del calore intrappolato nelle loro profondità.
Gli scienziati credono da tempo che le giovani nane bianche si restringano gradualmente dopo che i gusci esterni di una stella deceduta si sono liberati, "perdendo peso" di diverse centinaia di chilometri nel primo milione di anni della loro esistenza indipendente. La prova di ciò, come spiega Popov, non è stata ancora trovata, poiché la maggior parte delle nane bianche che conosciamo sono molto più vecchie di un milione di anni e gli astronomi non avevano dati precisi sul loro diametro per "vedere" questo processo di compressione.
Astrofisici russi e italiani sotto la guida di Popov sono stati in grado di ottenere le prime prove che tale compressione si verifichi effettivamente, osservando la misteriosa stella doppia HD 49798 nella costellazione Korma, a circa 2.100 anni luce da noi.
L'oggetto è stato scoperto nel 1964 da astronomi argentini, che inizialmente pensavano di avere a che fare con un'insolita sottana bianca, che conteneva insolitamente poco idrogeno al suo interno. Successivamente, gli scienziati hanno scoperto che HD 49798 è una stella doppia, una delle cui metà è una stella "normale" e l'altra è una stella di neutroni o nana bianca.
La controversia è stata causata dalla velocità di rotazione insolitamente elevata del secondo oggetto: esegue un giro attorno al proprio asse in soli 13 secondi. Questo è normale per le stelle di neutroni, ma un'anomalia della nana bianca da record che è difficile da spiegare.
Inoltre, gli scienziati hanno recentemente scoperto che la rotazione della seconda metà di HD 49798 sta accelerando, il che probabilmente indica che una nana bianca o una stella di neutroni sta attivamente "rubando" materia dal suo vicino, accumulandola sulla sua superficie. Questo è estremamente difficile da spiegare nel contesto di entrambe le versioni della natura di questa stella, che ha portato gli astronomi ancora di più in un vicolo cieco.
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Gli astrofisici russi hanno trovato una spiegazione a tutte queste stranezze attirando l'attenzione su come le proprietà delle stelle cambiano quando si trasformano in stelle di neutroni e nane bianche.
Sia l'uno che l'altro processo hanno una cosa in comune: il volume della stella diminuisce bruscamente e la sua densità aumenta bruscamente. Una diminuzione del volume di una stella, in conformità con la legge "scuola" di conservazione del momento angolare, porterà al fatto che la velocità della sua rotazione aumenterà.
Di conseguenza, il rapido aumento della velocità di rotazione della seconda metà di HD 49798 può essere spiegato dal fatto che questa stella si sta contraendo e il suo volume diminuisce gradualmente. Guidati da questa idea, Popov e il suo team hanno calcolato come dovrebbe ridursi una nana bianca di dimensioni ed età simili e hanno confrontato il modello del computer con dati reali.
Come hanno mostrato questi calcoli, una nana bianca di 2 milioni di anni dovrebbe essere compressa a una velocità di circa un centimetro all'anno, che idealmente corrisponde alla velocità con cui cresce la velocità di rotazione della seconda metà di HD 49798. Di conseguenza, possiamo dire che gli astronomi ora hanno un esempio di La nana bianca, il cui studio sperano gli autori dell'articolo, ci aiuterà a capire meglio la loro natura.
“C'è anche un secondo senso di scoperta. Per decenni è stato chiaro che le giovani nane bianche si stavano contraendo. Non abbiamo mai visto l'effettiva fase di compressione "dal vivo". E l'unicità del sistema che abbiamo osservato era che la nana bianca era come "illuminata" a causa del flusso di materia di una stella vicina. Soprattutto, è stato illuminato in modo così nitido da non influire sulla sua rotazione, e questa è la rarità del sistema. In altre coppie di nane bianche e stelle della sequenza principale, l'accrescimento è molto più potente: determina già come ruota la nana bianca, il che rende impossibile notare la "bellezza della compressione" ", conclude Popov.
