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UY Scuti, la stella più grande?

L’Universo è un luogo talmente grande che è facile rimanere confusi dalle misure che eseguono gli astronomi. Ad esempio, le dimensioni di UY Scuti, situata nella costellazione dello Scudo a circa 9460 anni luce, forse la più grande che conosciamo, sono davvero inimmaginabili.

Le dimensioni di UY Scuti rispetto a quelle del Sole. Credit: Philip Park, CC BY

UY Scuti viene classificata come stella ipergigante, una nomenclatura introdotta per specificare stelle che hanno dimensioni maggiori di quelle delle supergiganti che, a loro volta, sono più grandi delle stelle giganti. La sua dimensione può farla entrare nel guiness dei primati anche se non si tratta della stella più massiccia. Infatti, la massa di UY Scuti è leggermente superiore a 30 volte la massa solare il che la pone vicino alla vetta delle stelle più massicce. In cima alla classifica, però, troviamo R136a1, una stella visibile nella costellazione del Dorado, la cui massa supera di ben 265 volte la massa del Sole, nonostante abbia un raggio 30 volte più grande. Come si vede, massa e dimensioni non vanno sempre a braccetto, in particolare se parliamo delle stelle giganti. Dunque, mentre UY Scuti è solo 30 volte più massiccia del Sole, essa ha un raggio circa 1700 volte più grande. Si tratta di una stella la cui luminosità varia perché variano le sue dimensioni perciò questo numero è destinato a cambiare nel corso del tempo. Il margine d’errore relativo a questa misura è di circa 192 raggi solari. Questa incertezza fa sì che possano esistere, al di sotto di questo valore, altre candidate che potrebbero togliere il primato a UY Scuti.

La dimensione approssimativa della stella è quasi 8 unità astronomiche, cioè 8 volte la distanza Terra-Sole, grande abbastanza da superare l’orbita di Giove. Il problema è che queste stelle non hanno bordi ben definiti, cioè non esiste una superficie rigida dove il gas termina ed inizia il vuoto. Perciò, per determinare in maniera appropriata il “bordo” della stella, gli astronomi si sono concentrati sulla posizione che occupa la fotosfera. Essa rappresenta la regione dove la stella diventa trasparente alla luce per cui i fotoni possono sfuggire. In accordo con le nozioni di astrofisica stellare, la fotosfera rappresenta la superficie della stella. Andando verso le regioni centrali, i fotoni vengono intrappolati da una serie di rimbalzi e di conseguenza non sono in grado di propagarsi liberamente. Per essere chiari, la fotosfera non è quella regione in cui finisce il gas, perché le stelle sono dotate di atmosfere, trasparenti alla radiazione, che si estendono oltre la fotosfera. Tuttavia, l’atmosfera non viene considerata come parte integrante della stella quando si definisce il suo raggio. Nel caso di UY Scuti, la cui fotosfera si estende ben al di là dell’orbita di Giove, ciò vuol dire che la luce prodotta nel centro della stella non sarà in grado di propagarsi liberamente finché non raggiunge e supera l’orbita di Giove. A quel punto, ci si trova in presenza di una atmosfera calda e diffusa, che si estende ancora oltre il Sistema Solare, e di una grande quantità di gas e polvere persi dalla stella nel corso degli anni che si estendono per almeno 400 unità astronomiche, cioè circa 10 volte la distanza Sole-Plutone.

The Conversation: How big is the biggest star we have ever found?
arXiv: The atmospheric structure and fundamental parameters of the red supergiants AH Sco, UY Sct and KW Sgr

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