Quattro "stelle morte" nel nostro cortile cosmico

Per la prima volta, ricercatori dell'Università di Warwick e dell'Università del Colorado Boulder hanno osservato direttamente quattro nane bianche in orbita all'interno di sistemi binari, tutte situate a pochi passi, in termini cosmici, dalla Terra. Le quattro binarie stellari si trovano entro 65 anni luce dal Sole, e una di esse ospita quella che è ora ufficialmente la nona nana bianca più vicina al nostro sistema solare.. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). In tutti e quattro i sistemi, la compagna della nana bianca è una nana rossa: una stella più grande e luminosa, capace di mascherare completamente la presenza della nana bianca al suo fianco e far apparire ciascun sistema come una stella singola. I quattro nuovi sistemi identificati — G 203-47, GJ 207.1, LHS 1817 e Wolf 1130 — sono stati individuati proprio perché ciascuna delle rispettive nane rosse nasconde una compagna nana bianca finora sconosciuta. «Le nane bianche isolate nelle vicinanze sono solitamente facili da individuare, ma non siamo riusciti a osservare direttamente queste quattro stelle nelle lunghezze d'onda visibili, perché le loro compagne nane rosse ne oscuravano completamente la luce», ha spiegato la prima autrice dello studio, la dottoressa Mairi O'Brien, ricercatrice all'Università di Warwick. «È un promemoria del fatto che anche nel nostro vicinato cosmico possiamo ancora trovare sorprese, se guardiamo nel modo giusto, alle giuste lunghezze d'onda».. Un indizio nel "tremolio" delle stelle Gli astronomi conducono indagini dettagliate del vicinato stellare locale da decenni, ma le nane bianche restano tra gli oggetti più sfuggenti da individuare. L'unico indizio che ha tradito la presenza di queste quattro stelle morte è stata una sostanziale "oscillazione radiale" delle rispettive nane rosse, ossia un lieve movimento avanti e indietro, paragonabile al fruscio di una tenda in una stanza mossa dal vento. Quel tremolio segnalava inequivocabilmente la presenza di un oggetto compagno massiccio in orbita. Per confermarlo, il team ha utilizzato i dati del Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS), lo spettrografo per l'ultravioletto vicino a bordo del telescopio spaziale Hubble di NASA ed ESA.. Le nane bianche, infatti, sono in genere più facili da individuare nelle osservazioni ultraviolette: come ha precisato la stessa O'Brien, le nane bianche di questi sistemi sono circa il doppio più calde delle loro compagne nane rosse, e dunque risultano molto più luminose proprio nell'ultravioletto. Anche in questa banda, però, il compito non era semplice: le intense eruzioni delle nane rosse possono imitare da vicino il segnale ultravioletto tipico di una nana bianca. I ricercatori hanno quindi sviluppato tecniche di calibrazione personalizzate per distinguere con certezza i due segnali e confermare definitivamente la presenza delle quattro nane bianche.. Il caso enigmatico di G 203-47 Tra i quattro sistemi, uno in particolare si è rivelato più intrigante degli altri. G 203-47 si trova a soli 25 anni luce di distanza, eppure sono trascorsi ben 27 anni dalla prima osservazione della sua oscillazione radiale prima che si riuscisse a individuare la nana bianca compagna. Oggi è ufficialmente riconosciuta come la nona nana bianca più vicina al Sole. Il sistema presenta anche un'altra stranezza: la sua nana rossa ruota su se stessa una volta ogni 100 giorni circa, mentre orbita attorno alla nana bianca compagna ogni 14,9 giorni. In circostanze normali, le forze gravitazionali reciproche dovrebbero "bloccare" le due stelle in una rotazione sincrona, lo stesso fenomeno per cui la Luna mostra sempre la stessa faccia alla Terra. In G 203-47, invece, la nana rossa ruota troppo lentamente perché questo accada.. «Ciò che è affascinante è che G 203-47 non dovrebbe ruotare così lentamente, se si fosse formato nello stesso modo di sistemi simili», ha commentato il coautore, il dottor David Wilson, ricercatore associato all'Università del Colorado Boulder. «Questo suggerisce che questi sistemi binari abbiano avuto storie evolutive molto diverse. Alcuni hanno subito interazioni violente e prolungate nelle prime fasi della loro formazione, che li hanno bloccati in rotazione sincrona. Altri, come G 203-47, hanno sperimentato incontri più lievi e brevi, che li hanno portati in questo stato insolito».. Un censimento ancora incompleto Le quattro nuove scoperte hanno permesso ai ricercatori di aggiornare il censimento delle nane bianche presenti entro 20 parsec (65 anni luce) dal Sole. Un dato interessante: i modelli di popolazione stellare avevano previsto l'esistenza di circa 4 o 5 coppie nana bianca-nana rossa in orbita ravvicinata in questa regione e il team ne ha effettivamente individuate 4 — un risultato molto vicino alle previsioni teoriche. Ma la caccia è tutt'altro che conclusa.. «Solo circa il 30% delle nane rosse entro 20 parsec è stato sistematicamente studiato alla ricerca di compagne nane bianche nascoste», ha sottolineato il professor Pier-Emmanuel Tremblay, del gruppo di Astronomia e Astrofisica dell'Università di Warwick. «Riteniamo che potrebbero esserci fino a 9 o 10 sistemi binari aggiuntivi nel nostro ambiente stellare locale che non abbiamo ancora scoperto. Se dedicassimo uno sforzo più mirato all'osservazione delle nane rosse, forse troveremmo altre sorprese come questa». A rendere la scoperta ancora più significativa è il contrasto con le imprese più celebrate dell'astronomia recente. Come ha osservato la stessa O'Brien in un'intervista, gli astronomi sono oggi in grado di osservare, grazie al telescopio spaziale James Webb, galassie lontanissime, quasi coetanee dell'Universo stesso — eppure continuano a scoprire nuove stelle molto più vicine a casa nostra. Una dimostrazione che il nostro cortile di casa cosmico, per quanto studiato, non ha ancora svelato tutti i suoi segreti..