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Un sistema stellare della categoria ‘super massimi’

La nebulosa NGC 6357 ripresa dal telescopio spaziale Hubble; Pismis 24-1 è la stella più brillante visibile nel campo osservativo.

Pismis 24 è un ammasso stellare aperto che si trova a circa 8.000 anni-luce nel cuore della nebulosa NGC 6357, nella costellazione dello Scorpione. L’oggetto più luminoso al centro della foto è Pismis 24-1 che, fino a poco tempo fa, si pensava avesse una massa pari ad almeno 200-300 masse solari, facendone la stella più massiccia della Via Lattea. Tuttavia, le immagini ad alta risoluzione del telescopio spaziale Hubble mostrano che Pismis 24-1 è composta di due stelle che orbitano l’una attorno all’altra e la cui massa viene stimata essere di circa 100 volte la massa del Sole. In più, le osservazioni spettroscopiche eseguite con i telescopi a terra mostrano che una delle due stelle è in realtà una binaria stretta, difficile da essere separata persino dall’HST. Insomma, Pismis 24-1 è di fatto un sistema stellare triplo le cui componenti sono tra le stelle più massicce che conosciamo nella Galassia e che, comunque, non superano individualmente il limite di 150 masse solari.

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Gliese 163c, un mondo alieno potenzialmente abitabile dove fa molto caldo

Una nuova super-Terra è stata trovata nella zona abitabile del sistema stellare Gliese 163 grazie ad una serie di osservazioni condotte dal gruppo europeo HARPS. Il pianeta, denominato con la sigla Gliese 163c, ha una massa quasi 7 volte quella terrestre e orbita attorno alla stella con un periodo di 26 giorni. Le super-Terre sono quei pianeti extrasolari che hanno masse comprese tra 2-10 masse terrestri e sono principalmente composti di roccia e acqua. Gliese 163 è una nana rossa vicina alla distanza di circa 50 anni-luce nella costellazione del Dorado. Inoltre, è stato trovato un altro pianeta più grande, Gliese 163b, che si trova in un’orbita più vicina alla stella e compie una rivoluzione in 9 giorni. E’ probabile che esista un terzo pianeta, non ancora confermato, che orbita ad una distanza maggiore.

Con questa scoperta, la lista degli esopianeti potenzialmente abitabili comprende 6 oggetti ed è descritta nel Habitable Exoplanet Catalog of the Planetary Habitability Laboratory @ UPR Arecibo. Si tratta, però, di pianeti molto più grandi della Terra anche se sono considerati buoni candidati per ospitare eventuali forme di vita aliena, anche a livello elementare. L’esistenza di questi particolari pianeti in orbita attorno alle nane rosse è stata dibattuta a lungo dagli scienziati. Infatti, gli effetti di marea possono causare un surriscaldamento della superficie stessa dei pianeti e l’elevata interazione gravitazionale della nana rossa può tenerli bloccati, per così dire, sempre con la stessa faccia rivolta alla stella. C’è da dire poi che questo tipo di stelle sono molto attive e i venti stellari possono erodere le atmosfere planetarie molto rapidamente. Tutti questi fattori possono perciò precludere l’esistenza di qualche forma di vita elementare soprattutto nei pianeti più piccoli dove lo spessore dell’atmosfera non è così elevato. Per esempio, nel nostro Sistema Solare non ci sono super-Terre perché gli 8 pianeti sono o più piccoli della Terra o sono giganti gassosi come Giove. Dunque, capire come si formano queste super-Terre attorno alle nane rosse, e non attorno a stelle come il Sole, rappresenta una sfida per i ricercatori anche in termini di una loro potenziale abitabilità. Infine, il satellite Kepler ha rivelato circa 27 pianeti potenzialmente abitabili rispetto ai circa 2300 che attendono ancora di essere confermati. Alcuni di questi oggetti sono molto simili al nostro pianeta ma sfortunatamente appartengono a sistemi stellari molto distanti e per cui diventa quasi impossibile verificare la loro abitabilità anche se questa classe di pianeti è molto comune nella Via Lattea.

Le ‘compagne’ delle prime stelle

Simulazione relativa alla formazione della protostella accompagnata dal disco di gas.
Credit: Paul C. Clark

Le prime stelle apparse nell’Universo non furono isolate, come si era pensato in precedenza. E’ probabile che esse si siano formate assieme ad altre stelle compagne, una volta che i dischi di gas che le circondavano andavano a frammezzarsi durante il corso dell’evoluzione. E’ quanto emerge da uno studio condotto attraverso una serie di simulazioni al computer realizzate dai ricercatori dell’Heidelberg University’s Centre for Astronomy, del Max Planck Institute for Astrophysics in Garching e dell’University of Texas a Austin.

Paul Clark e colleghi hanno studiato questi processi di formazione delle protostelle grazie ad una serie di simulazioni al computer. I risultati indicano che durante le fasi iniziali della storia dell’Universo, lo spazio non era solamente popolato da stelle massicce e isolate, bensì la loro formazione fu accompagnata dalla presenza di dischi di accrescimento costituiti principalmente da gas. Il gas da cui si originava una stella cominciava a ruotare formando una struttura a forma di disco. Se la struttura diventava instabile a causa dell’accrescimento di materia, allora poteva accadere la frammentazione del disco che anzichè dar luogo ad una singola stella determinava la formazione di altre stelle, forse di dimensioni più piccole, le cui distanze dovevano essere simili a quelle che separano il Sole dalla Terra.

La figura mostra il tempo dell’evoluzione relativo alla formazione del disco di accrescimento attorno alle prime stelle.
Credit: Paul C. Clark

Secondo Clark, questo studio apre nuove prospettive per la ricerca delle prime stelle apparse nel cosmo. Durante le loro fasi finali dell’evoluzione, i sistemi stellari binari e multipli possono produrre una intensa emissione di radiazione nei raggi-X e gamma. Perciò, le future missioni spaziali dovranno essere pianificate proprio per rivelare questa emissione di alta energia. E’ addirittura concepibile il fatto che alcune stelle siano state “catapultate” al di fuori delle rispettive regioni di formazione in seguito agli urti o alle collisioni con altre stelle prima di accumulare abbastanza massa. A differenza delle stelle di massa elevata, quelle di piccola taglia possono, infatti, sopravvivere per miliardi di anni. “E’ molto intrigante pensare che alcune stelle di massa più piccola potrebbero essere ancora presenti nell’Universo e ciò potrebbe fornirci preziose informazioni sulla formazione delle stelle e quindi delle galassie in questa fase della storia cosmica“, conclude Clark.

ArXiv: The Formation and Fragmentation of Disks around Primordial Protostars