Comunicato Stampa

Un serpente cosmico

Il VLT dell'ESO cattura i dettagli di un elaborato sistema a serpentina scolpito da venti stellari in collisione

19 Novembre 2018

Lo strumento VISIR installato sul VLT (Very Large Telescope) dell'ESO ha catturato questa straordinaria immagine di un massiccio sistema stellare triplo appena scoperto. Soprannominato Apep, dal nome di un'antica divinità egizia, potrebbe essere il primo progenitore di un lampo di raggi gamma mai scoperto.

Questo vortice a serpentina, catturato dallo strumento VISIR sul VLT (Very Large Telescope) dell'ESO, ha davanti a sé un futuro esplosivo; è un sistema di tipo Wolf-Rayet e la probabile fonte di uno dei fenomeni più energetici dell'Universo: un lampo di luce gamma di lunga durata (GRB).

"è il primo sistema di questo tipo scoperto nella nostra Galassia", spiega Joseph Callingham dell'Istituto olandese di radioastronomia (ASTRON), autore principale dello studio che descrive questo sistema: "Non ci saremmo mai aspettati di trovare un tale sistema nel cortile dietro casa" [1].

Il sistema, che comprende un nido di stelle massicce circondato da una "girandola" di polvere, è noto solo con un nome complicato, che riferimento a un catalogo, come 2XMM J160050.7-514245. Tuttavia, gli astronomi hanno deciso di scegliere per questo affascinante oggetto un nomignolo più orecchiabile: "Apep".

Apep deve il nome alla forma sinuosa, che ricorda un serpente attorcigliato attorno alle stelle centrali. Il suo omonimo era un'antica divinità egizia, un serpente gigantesco che incarnava il caos - perfetto per un sistema violento come questo. Si credeva che Ra, il dio Sole, combattesse contro Apep ogni notte; preghiere e riti di culto avrebbero assicurato la vittoria di Ra e il ritorno del Sole.

I GRB sono tra le esplosioni più potenti nell'Universo. Hanno una durata che varia da pochi millesimi di secondo a qualche ora, possono rilasciare tanta energia quanta ne produce il Sole in tutta la sua vita. Si pensa che i GRB a lunga durata - quelli che durano per più di 2 secondi - siano prodotti dalle esplosioni si supernova di stelle Wolf-Rayet che ruotano rapidamente.

Alcune delle stelle più massicce evolvono in stelle di Wolf-Rayet verso la fine della propria vita. Questo stadio è di breve durata, e la Wolf-Rayet sopravvive in questo stato solo per poche centinaia di migliaia di anni - un battito di ciglia in termini cosmologici. In questo periodo, lanciano enormi quantità di materiale sotto forma di un potente vento stellare, spingendo materia verso l'esterno a milioni di chilometri all'ora; la velocità dei venti stellari di Apep è stimata a un valore strabiliante di 12 milioni di km/h.

Questi venti stellari hanno creato gli elaborati pennacchi che circondano il sistema triplo di stelle - composto da un sistema stellare binario e da una singola stella compagna, legati dalla gravità reciproca. Anche se nell'immagine sono visibili solo due oggetti stellari, la sorgente inferiore è in realtà una stella binaria di tipo Wolf-Rayet non risolta. Questa binaria è responsabile della forma a serpentina che circonda Apep, formatasi nella scia dei venti stellari prodotti dalle due stelle Wolf-Rayet.

Confrontati con la straordinaria velocità dei venti di Apep, la girandola di polvere si muove verso l'esterno a un ritmo lento, "strisciando" a meno di 2 milioni di km/h. Si pensa che la discrepanza selvaggia tra la velocità dei rapidi venti stellari di Apep e quella della pigra girandola di polvere risulti da una delle stelle del sistema binario che lancia un vento veloce e uno lento - in diverse direzioni.

Ciò implicherebbe che la stella sta subendo una rotazione quasi critica, cioè sta ruotando così velocemente che si sta quasi distruggendo. Una stella Wolf-Rayet con una rotazione così rapida dovrebbe produrre un GRB di lunga durata quando collassa alla termine della propria vita.

Note

[1] Callingham, ora presso l'Istituto olandese di radioastronomia (ASTRON), ha svolto parte di questa ricerca mentre lavorava presso l'Università di Sydney con Peter Tuthill, a capo del gruppo di ricerca. Oltre alle osservazioni dei telescopi dell'ESO, l'equipe utilizza anche il telescopio Anglo-Australiano presso il Siding Spring Observatory, in Australia.

Ulteriori Informazioni

Il risultato è stato presentato nell'articolo intitolato “Anisotropic winds in Wolf-Rayet binary identify potential gamma-ray burst progenitor” pubblicato dalla rivista Nature Astronomy il 19 novembre 2018.

L'equipe è composta da: J. R. Callingham (ASTRON, Dwingeloo, Paesi Bassi), P. G. Tuthill (Sydney Institute for Astronomy [SIfA], University of Sydney, Australia), B. J. S. Pope (SIfA; Center for Cosmology and Particle Physics, New York University, USA; NASA Sagan Fellow), P. M. Williams (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Regno Unito), P. A. Crowther (Department of Physics & Astronomy, University of Sheffield, Regno Unito), M. Edwards (SIfA), B. Norris (SIfA), e L. Kedziora-Chudczer (School of Physics, University of New South Wales, Australia).

L'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e di gran lunga l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 16 paesi: Austria, Belgio, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Irlanda, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera, oltre al paese che ospita l'ESO, il Cile e l'Australia come partner strategico. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner principale di APEX e di ALMA, il più grande progetto astronomico esistente, sulla piana di Chajnantor. E sul Cerro Armazones, vicino al Paranal, l'ESO sta costruendo l'Extremely Large Telescope o ELT (significa Telescopio Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.

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Contatti

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Postdoctoral Research Fellow — Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON)
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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso1838.