Il massiccio sistema a tripla stella crea questa bizzarra girandola di polvere vorticosa. E potrebbe essere il luogo di un'esplosione di raggi gamma
Quando le stelle raggiungono la fine della loro vita, molte subiscono un collasso gravitazionale ed esplodono in una supernova. In alcuni casi, collassano per diventare buchi neri e rilasciano un'enorme quantità di energia in un breve lasso di tempo. Questi sono ciò che è noto come lampi di raggi gamma (GRB) e sono uno degli eventi più potenti nell'Universo conosciuto.
Recentemente, un team internazionale di astronomi è stato in grado di catturare un'immagine di un sistema a tripla stella appena scoperto circondato da una 'girandola' di polvere. Questo sistema, soprannominato “Apep”, si trova a circa 8.000 anni luce dalla Terra ed è destinato a diventare un GRB di lunga durata. Inoltre, è il primo del suo genere ad essere scoperto nella nostra galassia.
Lo studio che descrive i risultati del team è stato recentemente pubblicato sulla rivista scientifica Natura .Il team era guidato da Joseph R. Callingham, un borsista post-dottorato della Istituto olandese di radioastronomia (ASTRON), e includeva membri del Istituto di Astronomia di Sydney (SIfA), il Osservatorio Reale di Edimburgo , l'Università di Sheffield e l'Università del New South Wales.
Usare gli ESO Telescopio molto grande (VLT), il team ha catturato un'immagine di 2XMM J160050.7-514245, un sistema a tripla stella che consiste in una coppia binaria e una singola stella compagna circondata da una nuvola di polvere. Per la sua forma sinuosa, che ricorda un serpente attorcigliato intorno alle stelle, il team ha soprannominato il sistema Apep. Questa antica divinità egizia era un serpente gigantesco che incarnava il caos che combatteva ogni notte con il dio del sole Ra.
Questa scoperta è stata sia senza precedenti che inaspettata. Come ha spiegato Callingham in un recente ESO comunicato stampa , “Questo è il primo sistema del genere scoperto nella nostra galassia. Non ci saremmo mai aspettati di trovare un sistema del genere nel nostro cortile'. Ancora più interessante è il fatto che questo sistema dovrebbe subire un collasso gravitazionale e diventare un GRB di lunga durata.
Come notato, i GRB sono tra le esplosioni più potenti dell'Universo. Questi in genere durano tra pochi millesimi di secondo e poche ore e rilasciano tanta energia quanta ne rilascia il Sole nel corso del suo intero ciclo di vita. I GRB di lunga durata sono quelli che durano più di 2 secondi e sono causati quando le stelle Wolf-Rayet in rapida rotazione diventano supernova.
Questa rara classe eterogenea di stelle ha spettri insoliti che indicano la presenza di elementi pesanti e l'esaurimento dell'idrogeno e dei forti venti stellari. Alcune delle stelle più massicce dell'Universo si evolvono in stelle Wolf-Rayet verso la fine della loro vita e rimangono in questo stato solo per poche centinaia di migliaia di anni.
I lampi di raggi gamma (GRB) sono potenti lampi di raggi gamma energetici che durano da meno di un secondo a diversi minuti. Credito: ESO/A. Roquette
In quel lasso di tempo, generano potenti venti stellari che emettono enormi quantità di materiale a velocità fino a milioni di chilometri all'ora. Nel caso di Apep, le misurazioni dei suoi venti stellari hanno indicato che viaggiano a 12 milioni di km/h (7,45 milioni di mph). Sono questi venti i responsabili della girandola di polvere che circonda questo sistema a tre stelle e la sua forma a spirale.
Fondamentalmente, la girandola si è formata a seguito della collisione dei venti stellari generati dalla coppia binaria (che appare come una singola stella luminosa nell'immagine in alto). La coppia binaria è anche responsabile della scultura della girandola, dove la loro influenza gravitazionale e le orbite sono ciò che le conferisce la sua forma a serpentina.
Rispetto ai venti stellari generati dalla coppia binaria, la stessa girandola gira a una velocità relativamente lenta, inferiore a 2 milioni di km/h (1,24 milioni di mph). Si ritiene che questa enorme differenza sia il risultato di una delle coppie binarie che lancia vento sia veloce che lento in direzioni diverse.
Una possibile spiegazione per questo è che la coppia binaria sta ruotando così velocemente che si sta quasi lacerando (ovvero una rotazione quasi critica). Inoltre, si ritiene che le stelle Wolf-Rayet che hanno rotazioni così rapide siano ciò che producono GRB di lunga durata quando i loro nuclei collassano alla fine del loro ciclo di vita.
Immagine del telescopio spaziale Hubble della nebulosa M1-67 intorno alla stella Wolf-Rayet WR 124. Credito: ESA/Hubble
Tutto questo è ciò che ha portato il team internazionale a concludere che entro poche centinaia di migliaia di anni (un semplice battito di ciglia quando si tratta di scale temporali cosmologiche), Apep subirà un collasso gravitazionale e scatenerà come un enorme GRB. Questo evento sarà probabilmente il primo GRB che avrà luogo nella nostra galassia e durerà abbastanza a lungo da consentire agli astronomi di rilevarlo.
Se quegli astronomi saranno o meno umani è tutta un'altra questione. In poche centinaia di migliaia di anni possono succedere molte cose. Tuttavia, trovare il capostipite di uno degli eventi più energetici dell'Universo nel nostro cortile cosmico e sapere che un giorno risulterà in un'enorme esplosione, è un bel traguardo.
Assicurati di dare un'occhiata anche a questo ESOcast sulla scoperta di Apep: