Il telescopio a raggi X orbitante XMM-Newton dell'Agenzia spaziale europea ha catturato la rinascita della nebulosa planetaria A78.
Il 10 dicembre 1999 è stato lanciato in orbita il telescopio a raggi X in orbita XMM-Newton (sensibile alla gamma di 0,1-15 keV), creato dall'Agenzia spaziale europea (ESA).
Foto: ESA / D. Ducros
Una delle nebulose dalla struttura più complessa - "Occhio di gatto" (NGC 6543). Immagine presa congiuntamente dal telescopio a raggi X Chandra e dal telescopio ottico Hubble
Foto: NASA / CXC / SAO, NASA / STScI
Dietro la bellissima immagine della nebulosa a forma di occhio, si nasconde la difficile storia della vita, della morte e della breve rinascita di una singola stella. La nebulosa, chiamata planetaria per la sua forma sferica, si forma in una fase avanzata dell'evoluzione delle stelle. Una stella tipica, come il nostro Sole, brilla per miliardi di anni a causa della reazione termonucleare di convertire l'idrogeno in elio. Quando una stella esaurisce il carburante, il suo nucleo inizia a ridursi e riscaldarsi, mentre gli strati esterni aumentano notevolmente di dimensioni: la stella si trasforma in una gigante rossa.
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L'aumento moltiplicato della temperatura interna innesca nuove reazioni termonucleari, in cui il carburante non è più idrogeno, ma elio - si trasforma in elementi più pesanti come il carbonio o l'ossigeno. Questa reazione è molto instabile, a causa della quale la stella può lanciare il suo guscio esterno, mandandola nello spazio circostante a una velocità di diverse decine di chilometri al secondo. I flussi di materia si stanno gradualmente allontanando dal centro e l'energia che la stella rimasta emette ancora illumina questa nuvola. Tuttavia, questo è un periodo di vita molto breve, per gli standard cosmici: avendo perso parte della sua massa, la stella non può più mantenere una temperatura elevata, le reazioni termonucleari svaniscono rapidamente e si trasforma in una nana bianca.
Di solito a questo punto della vita di una nebulosa planetaria, puoi porre fine. Ma, anche se molto raramente, ci sono delle eccezioni: una stella estinta può riaccendersi. L'elevata densità del nucleo compresso può far ripartire la "combustione" dell'elio. La rinnovata reazione termonucleare genera un forte vento stellare, che soffia via ancora più materia dalla stella a una velocità incredibile. Questo nuovo, rapido flusso incontra i resti di materia del vecchio flusso, formando strutture complesse intricate che possono essere viste nella fotografia. Dove i nuovi e vecchi venti stellari si incontrano, la temperatura del gas può raggiungere un milione di gradi, facendolo emettere nella gamma dei raggi X. Questi flussi di gas incandescente dalla stella rianimata sono stati catturati dal telescopio a raggi X XMM-Newton.
Parlando dell'ulteriore destino della nebulosa planetaria. Un nuovo lampo ha riportato in vita questa stella per un tempo molto breve. Avendo perso ancora più massa ed esaurito i resti di elio, si raffredderà gradualmente e dopo pochi miliardi di anni si spegnerà completamente, trasformandosi in una cosiddetta "nana nera". Se la stella avesse una massa leggermente più solare (limite di Chandrasekhar), si trasformerebbe in una stella di neutroni e, se fosse ancora più pesante, in un buco nero.
Il nostro Sole si aspetta un destino simile? Molto probabilmente. Tuttavia, passerà più di un miliardo di anni fino a questo momento, poiché il Sole è ora approssimativamente a metà del suo ciclo di vita.
