Archivi tag: sistemi stellari compatti

Una ‘danza stellare’ a ritmo elevato

bh_star_shortestIl telescopio spaziale XMM-Newton ha permesso recentemente di identificare una coppia stellare, cioè una stella e un buco nero che orbitano l’una attorno all’altro ogni 2,4 ore, un record che si abbassa di quasi un’ora.

Il buco nero, noto con la sigla MAXI J1659-152, è almeno tre volte più grosso del Sole in termini di massa mentre la sua compagna, una nana rossa, ha una massa di appena il 20% equivalente a quella solare. La distanza che li separa è di circa un milione di chilometri. La scoperta di questo sistema stellare ‘stretto’ risale al 25 Settembre del 2010 quando il satellite Swift identificò dei segnali che inizialmente sembrava fossero associati ad un gamma-ray burst. Qualche giorno dopo, il telescopio giapponese MAXI situato presso la Stazione Spaziale Internazionale trovò nella stessa posizione una sorgente brillante di raggi-X. Successive osservazioni sia da terra che dallo spazio hanno poi permesso di capire il fatto che i raggi-X provenissero da un buco nero che sta attirando la materia dalla stella compagna. Questo processo dà luogo alla formazione di un disco di accrescimento attorno al buco nero da cui è stato ricavato un periodo orbitale del sistema pari ad appena 2,4 ore. Il record precedente era stato mantenuto da un’altra sorgente di alta energia identificata da Swift e denominata con la sigla Swift J1753.5–0127 il cui periodo orbitale è di 3,2 ore. Il buco nero e la stella orbitano attorno al comune centro di massa e dato che la stella è molto più leggera essa tende ad allontanarsi da questo punto e a percorrere l’orbita alla fantastica velocità di 2 milioni di chilometri all’ora, quasi 20 volte più veloce della velocità orbitale della Terra e la più alta finora misurata in un sistema binario che emette raggi-X, mentre la velocità orbitale del buco nero è di circa 150 mila chilometri all’ora. Il sistema binario si trova al di sopra del piano galattico e si ritiene che faccia parte, assieme ad altri due casi, di una nuova classe di sistemi binari, cioè oggetti che sarebbero stati espulsi dal piano della nostra galassia forse durante la formazione dello stesso buco nero.

ESA: Black hole- star pair orbiting at dizzying speed

arXiv: MAXI J1659-152: The shortest orbital period black-hole transient in outburst

Una coppia stellare molto ‘stretta’

L’immagine illustra le due stelle nane rosse di tipo spettrale M4 che orbitano l’una attorno all’altra ogni 2,5 ore circa proiettate verso un destino comune: la formazione, forse, di una singola stella.
Credit: J. Pinfield, RoPACS network

Grazie ad una serie di osservazioni realizzate mediante il telescopio ad infrarossi UKIRT (United Kingdom Infrared Telescope) situato nelle Hawaii, un gruppo di astronomi hanno scoperto una coppia di stelle che orbitano l’una attorno all’altra in meno di quattro ore. Il fatto sorprendente è che fino ad oggi si era pensato che un tale sistema stellare non potesse esistere.

E’ noto che almeno il 50% delle stelle presenti nella Via Lattea appartengono, a differenza del Sole, ad un sistema binario in cui le stelle orbitano l’una attorno all’altra sin dalla loro nascita. Gli astronomi hanno da sempre pensato che se una coppia stellare risulta molto stretta, in termini di distanza, accade che le due stelle finiranno per fondersi (merging) formando una singola stella molto più grande, un fatto in accordo con le osservazioni degli ultimi trent’anni. Oggi, per la prima volta, il gruppo di ricercatori hanno investigato i sistemi binari formati dalle nane rosse, cioè stelle che sono almeno dieci volte più piccole e migliaia di volte meno luminose del Sole. Dopo una serie di osservazione condotte negli ultimi cinque anni, il telescopio UKIRT ha permesso di monitorare la luminosità di centinaia di migliaia di stelle, incluse migliaia di nane rosse, grazie alla sensibilità dello strumento Wide-Field Camera, un progetto di ricerca che fa parte del programma European (FP7) denominato Initial Training Network ‘Rocky Planets Around Cool Stars’ (RoPACS). “Con nostra sorpresa, abbiamo trovato diverse coppie composte da nane rosse che hanno un periodo orbitale inferiore a 5 ore, un fatto che era considerato impossibile”, spiega Bas Nefs del Leiden Observatory in Olanda. “Ciò implica che dobbiamo ripensare nuovamente alla formazione ed evoluzione di questi particolari sistemi binari”. Per tentare di spiegare come mai tali coppie possano esistere sono state introdotte due ipotesi: la prima si basa sul fatto che le orbite si siano, per così dire, ristrette durante il corso dell’evoluzione stellare; la seconda, invece, si basa sul fatto che tali sistemi stellari ‘freddi’ sono molto più attivi e violenti di quanto si era precedentemente pensato.

ArXiv: Four ultra-short period eclipsing M-dwarf binaries in the WFCAM Transit Survey