Due punti caldi e un arco freddo nell'atmosfera di Betelgeuse

Gli astronomi hanno effettuato nuove analisi sugli strati esterni dell'atmosfera di Betelgeuse, una delle supergiganti rosse più vicine al nostro pianeta. Le nuove immagini rivelano la struttura del materiale espulso dalla stella, ma non solo: i ricercatori hanno infatti individuato alcune regioni di gas ad altissime temperature negli strati atmosferici esterni, e un arco più freddo pesante quasi quanto la Terra. Queste strutture potrebbero aiutare gli astronomi a capire come gli elementi alla base della vita vengano espulsi dalle stelle massicce e ridistribuiti nello spazio interstellare, pronti per essere utilizzati da una nuova generazione di stelle.
La nuova ricerca si basa su osservazioni effettuate dal radiotelescopio e-MERLIN del Jodrell Bank Observatory a Cheshire.
Betelgeuse è mediamente la decima stella più luminosa nel cielo, per due motivi: è enorme (il suo raggio è mille volte quello del nostro Sole) ed è relativamente molto vicina, distante solo 650 anni luce. Eppure, è visibile come una sorgente luminosa puntiforme, quindi è necessario unire la potenza di vari telescopi per osservare in dettaglio la stella e le regioni circostanti.
Grazie alle immagini di e-MERLIN, pubblicate sul Monthly Notices della Royal Astronomical Society, i ricercatori sono stati in grado di calcolare le dimensioni dell'atmosfera di Betelgeuse, che si estende fino a cinque volte la superficie visibile della stella. Inoltre, sono ben distinguibili due punti caldi all'interno degli strati esterni dell'atmosfera e un debole arco di gas più freddo che si estende ancora più in là.
I due punti caldi sono separati da circa la metà del diametro visibile della stella e hanno una temperatura che si aggira tra i 4 e i 5 mila gradi Kelvin, ossia ben maggiore dei 1200 gradi del resto dell'atmosfera e perfino dei 3600 gradi della superficie. L'arco si estende invece a 7,4 miliardi di chilometri dalla stella, simile alla distanza massima che separa Plutone dal Sole. Secondo i primi dati, questo arco ha una massa pari a due terzi di quella terrestre, e una gelida temperatura di 150 Kelvin.
Come spiega Anita Richards dell'Università di Manchester, non è ancora chiaro perché questi due punti caldi siano così caldi. «Una possibilità è che le onde d'urto causate o dalla pulsazione della stella o dalla convezione negli strati esterni di essa stiano comprimendo e riscaldando il gas. Oppure, l'atmosfera esterna potrebbe essere irregolare. L'arco di gas più freddo è probabilmente il risultato di un periodo di massiccia perdita di massa della stella avvenuto nell'ultimo secolo, ma la relazione tra queste strutture e i punti caldi, che sono molto più vicini alla stella, è ancora sconosciuta».
La perdita di massa nelle stelle supergiganti come Betelgeuse è uno dei principali fattori che porta all'arricchimento del materiale interstellare dal quale nasceranno stelle e pianeti, ed è quindi uno dei motori che portano alla formazione di forme viventi. Nonostante l'importanza evidente di questi processi, i meccanismi che sono alla base di essi non sono ancora ben noti. Studi approfonditi come questo sulle regioni esterne delle stelle massicce sono indispensabili per approfondire e migliorare le nostre conoscenze su questi importanti processi.
«Betelgeuse produce un vento che corrisponde alla perdita di una massa terrestre ogni tre anni, arricchito con sostanze chimiche che verranno utilizzate dalla successiva generazione di stelle e dalla formazione planetaria», aggiunge la Richards. «I meccanismi dettagliati di come queste stelle perdano così tanto materiale sono uno dei pochi, grandi misteri rimanenti nell'astronomia stellare».
«Si tratta della prima immagine diretta che mostra dei punti caldi così lontani dal centro della stella. Le nostre osservazioni stanno continuando, per aiutarci a capire quali meccanismi siano alla base del vento stellare e di questi punti caldi. Ciò non ci aiuterà solo a capire come gli elementi che sono i mattoncini fondamentali per la vita siano restituiti allo spazio interstellare, ma ci aiuterà anche a capire quanto manca prima che Betelgeuse esploda in una supernova».

Fonte
Anita Richards et al. e-MERLIN resolves Betelgeuse at wavelength 5 cm: hotspots at 5R. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2013


© immagini
e-MERLIN
Due punti caldi e un arco freddo nell'atmosfera di Betelgeuse Due punti caldi e un arco freddo nell'atmosfera di Betelgeuse Reviewed by Pietro Capuozzo on 25.4.13 Rating: 5
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