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Un diario di cose celesti

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HM Cancri, una coppia di nane bianche ultraveloci

27 Jun 2010 09:58 PM – Michele Diodati

Due stelle nella costellazione del Cancro battono probabilmente ogni record di velocità. Compiono un'orbita completa intorno al comune centro di gravità in 5,4 minuti (321,5 secondi), viaggiando a una velocità di circa 644 chilometri al secondo, pari a ben 2,31 milioni di chilometri orari.

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Una rappresentazione artistica del sistema binario HM Cancri. Cortesia: GSFC/D.Berry

Una rappresentazione artistica del sistema binario HM Cancri. Cortesia: GSFC/D.Berry

Un team di astronomi guidato da Gijs Roefols del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ha studiato di recente un debole oggetto variabile, noto come RX J0806.3+1.527 o HM Cancri, arrivando alla conclusione che è formato da due nane bianche che si eclissano reciprocamente. Le nane bianche sono i residui ultracompatti di stelle una volta simili al Sole, che hanno terminato da tempo il loro carburante nucleare. Si tratta di oggetti dalla densità spaventosa, grandi come la Terra, ma con masse pari a circa la metà di quella solare.

Gli scienziati sapevano da anni che la luminosità di HM Cancri varia ciclicamente con un periodo di cinque minuti, ma non erano certi di quale fosse la causa. L’estrema debolezza della luce emessa verso la Terra rendeva oltremodo difficili le osservazioni (le nane bianche brillano debolmente mentre dissipano il calore residuo, non essendo più alimentate da un meccanismo interno di fusione nucleare).

È stato così necessario utilizzare il grande telescopio Keck da dieci metri, situato alle Hawaii, per trovare conferma all'ipotesi teorica: la variazione di luminosità è dovuta all’oscuramento reciproco di due stelle in rapidissima rotazione, separate da una distanza irrisoria, pari a non più di un quarto della distanza Terra-Luna.

Come mostra l’animazione seguente, le due nane bianche in un futuro lontano finiranno probabilmente per collidere, dando luogo a una devastante esplosione. La mutua attrazione le fa lentamente avvicinare e, in questo processo, perdono energia. La controparte di questa perdita dovrebbe essere, in accordo con quanto prevede la relatività generale di Einstein, l'emissione di onde gravitazionali, in grado di generare increspature nel tessuto dello spazio-tempo.

Purtroppo non disponiamo ancora di strumenti in grado di rilevare tali increspature. Ci riusciranno forse sofisticati osservatori come LISA (Laser Interferometer Space Antenna), attualmente in fase di progettazione.

L'animazione simula il progressivo avvicinamento, la collisione e la fusione finale delle due nane bianche in un unico oggetto. Il processo è accompagnato dall'emissione di onde gravitazionali. Cortesia: GSFC/D.Berry

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La curva di luce del sistema HM Cancri ha permesso di dedurre l'esistenza di un periodo orbitale di 321,5 secondi. Osservazioni nei raggi X e nelle frequenze ottiche indicano che il periodo diminuisce di 1,2 millisecondi all'anno. Ciò implica che le due stelle si stanno avvicinando di una sessantina di centimetri ogni anno. Cortesia: NASA/CXC/GSFC/T.Strohmayer

La curva di luce del sistema HM Cancri ha permesso di dedurre l'esistenza di un periodo orbitale di 321,5 secondi. Osservazioni nei raggi X e nelle frequenze ottiche indicano che il periodo diminuisce di 1,2 millisecondi all'anno. Ciò implica che le due stelle si stanno avvicinando di una sessantina di centimetri ogni anno. Cortesia: NASA/CXC/GSFC/T.Strohmayer

La posizione del sistema binario HM Cancri è indicata dal riquadro centrale. Le due fioche stelle risultano però invisibili in questa ripresa realizzata nell'ambito della terza Sloan Digital Sky Survey. Cortesia: SDSS-III

La posizione del sistema binario HM Cancri è indicata dal riquadro centrale. Le due fioche stelle risultano però invisibili in questa ripresa realizzata nell'ambito della terza Sloan Digital Sky Survey. Cortesia: SDSS-III

Una rappresentazione artistica del sistema binario HM Cancri, in cui una delle due nane bianche trasferisce materia alla compagna. Cortesia: University of Warwick

Una rappresentazione artistica del sistema binario HM Cancri, in cui una delle due nane bianche trasferisce materia alla compagna. Cortesia: University of Warwick

Riferimenti

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Tag: articoli, HM Cancri, sistemi binari, onde gravitazionali, nane bianche

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