Comunicato Stampa

Variazioni di luminosita’ di stelle simili al Sole: il mistero si infittisce.

Gli astronomi messi di fronte ad un caso di ”ignoranza” Socratica.

07 Dicembre 2009

Uno studio approfondito fatto con il Very Large Telescope dell’ESO infittisce un mistero di vecchia data sullo studio di stelle simili al Sole. Rimangono ancora non chiarite le strane - ed inspiegabili! – variazioni annuali della luminosita’ di circa un terzo delle stelle simili al Sole durante le fasi finali della loro vita. Negli ultimo decenni gli astronomi hanno proposto molte spiegazioni possibili, ma le nuove accurate osservazioni li contraddicono, e contribuiscono solo ad accrescere il mistero. La ricerca di una spiegazione adatta e’ ancora in corso.

“Gli astronomi sono all’oscuro e questa volta non gli fa piacere” dice Christine Nicholls, dell’Osservatorio di Mount Stromlo in Australia, primo autore di un articolo che annuncia lo studio. “Abbiamo ottenuto la serie di osservazioni piu’ completa fino ad oggi di questa classe di stelle simili al Sole e i dati mostrano chiaramente che tutte le spiegazioni possibili per il loro insolito comportamento semplicemente falliscono”.

Il mistero indagato dal gruppo risale agli anni trenta e riguarda circa un terzo delle stelle simili al Sole sia nella Via Lattea che in altre galassie. Vero la fine della loro vita, poco prima di diventare stelle nane bianche, tutte le stelle con massa simile a quella del nostro Sole diventano rosse, fredde e molto grandi. Conosciute anche con il nome di giganti rosse, queste stelle vecchie mostrano delle periodiche variazioni di luminosita’ molto intense su tempi scala fino a due anni.

“Si pensa che queste variazioni siano causate da quelle che noi chiamiamo ‘pulsazioni stellari’” dice Nicholls. “Grosso modo, la stella gigante si espande e si contrae, diventando alternativamente piu’ brillante o piu’ debole. Tuttavia un terzo di queste stelle mostra un’ulteriore inspiegabile variazione periodica, su tempi scala quinquennali.

Per scoprire quale sia l’origine di questa caratteristica secondaria, gli astronomi hanno controllato, per un periodo di 2 anni e mezzo, 58 stelle situate in una galassia vicina alla nostra, la Grande Nube di Magellano. Hanno ottenuto degli spettri con FLAMES/GIRAFFE, uno spettrografo ad alta risoluzione del Very Large Telescope dell’ESO, e li hanno combinati con delle immagini ottenute con altri telescopi [1], realizzando una straordinaria collezione di dati sulle proprieta’ di queste stelle variabili.

Insiemi di dati cosi’ eccezionali, come quelli raccolti da Nicholls e i suoi collaboratori, spesso indirizzano verso la risoluzione dell’enigma cosmico restringendo la pletora delle possibili spiegazioni offerte dai teorici. Tuttavia in questo caso le osservazioni non sono compatibili con nessuno dei modelli pensati e riaprono una questione che e’ stata molto dibattuta. Grazie a questo studio, gli astronomi sono consapevoli della propria “ignoranza” – un elemento naturale del processo di ricerca della conoscenza, come si dice abbia insegnato l’antico filosofo greco Socrate.

“I nuovi dati raccolti mostrano che le pulsazioni stellari sono una spiegazione estremamente poco probabile delle extra variazioni di luminosita’.” dice il capo del gruppo, Peter Wood, “Un’altro possibile meccanismo che produca variazioni di luminosita’ in una stella e’ quello in cui la stella stessa si muove in un sistema binario. Comunque, le nostre osservazioni sono incompatibili anche con questa ipotesi.”

Grazie ad ulteriori analisi il gruppo ha scoperto che qualsiasi sia la causa di queste inspiegabili varizioni, questa fa si che la stella gigante espella massa a blocchi o come un disco in espansione. “Ci vorrebbe un detective alla Sherlock Homes per risolvere questo frustrante mistero,” conclude Nicholls.

Note

[1] Precise misure di luminosita’ sono state fatte tramite le collaborazioni che fanno uso degli strumenti MACHO e OGLE, su telescopi in Austrialia e in Chile. Le osservazioni di OGLE sono state simultanee a quelle del VLT.

Ulteriori Informazioni

Questa ricerca e’ stata presentata in due articoli: uno e’ apparso nel numero di Novembre della rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (“Long Secondary Periods in Variable Red Giants”, di C. P. Nicholls et al.), l’altro e’ appena stato pubblicato nell’ Astrophysical Journal (“Evidence for mass ejection associated with long secondary periods in red giants”, di P. R. Wood e C. P. Nicholls).

Il gruppo di ricerca e’ formato da Christine P. Nicholls e Peter R. Wood (Research School of Astronomy and Astrophysics, Australia National University), Maria-Rosa L. Cioni (Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire, UK) e Igor Soszyński (Warsaw University Observatory).

L’ESO (European Southern Observatory) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l’osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 14 paesi: Austria, Belgio, Repubblica Ceca, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Italia, Olanda, Portogallo, Spagna, Svezia, Svizzera e Gran Bretagna. L’ESO mette in atto un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strutture astronomiche da terra che consentano agli astronomi di fare importanti scoperte scientifiche. L’ESO ha anche un ruolo preminente nel promuovere e organizzare cooperazione nella ricerca astronomica. L’ ESO gestisce tre siti unici di livello mondiale in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. A Paranal, l’ESO gestisce il Very Large Telescope, l’osservatorio astronomico nella banda visibile più d’avanguardia al mondo. L’ESO è il partner europeo di un telescopio astronomico rivoluzionario, ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. L’ESO sta pianificando al momento un Telescopio Europeo Estremamente Grande ottico/vicino-infrarosso di 42 metri, l’E-ELT, che diventerà “il più grande occhio del mondo rivolto al cielo”.

Links

• Articoli di ricerca: http://arxiv.org/abs/0907.2975 e http://arxiv.org/abs/0910.4418

Contatti

Christine Nicholls
Mount Stromlo Observatory
Australia
Tel.: +61-2-6125 0222
E-mail: Nicholls@mso.anu.edu.au

Peter Wood
Mount Stromlo Observatory
Australia
Tel.: +61-2-6125 8032
E-mail: wood@mso.anu.edu.au

Anna Wolter (press contact Italia)
Rete di divulgazione scientifica dell'ESO e INAF-Osservatorio Astronomico di Brera
Milano, Italy
Tel.: +39 02 72320321
E-mail: eson-italy@eso.org

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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso0948.