Memoria dello Spazio

Il telescopio spaziale Galaxy Evolution Explorer (GALEX) della NASA ha scoperto una sorprendente coda simile a quella di una cometa dietro una stella che sta sfrecciando attraverso i cieli a velocità supersonica. La stella, che si chiama Mira dalla parola latina che significa 'meravigliosa', è da secoli uno degli oggetti preferiti dagli astronomi. Si tratta di una vecchia stella in rapido movimento: una gigante rossa che sta disperdendo parte della sua massa nello spazio che attraversa.

Il telescopio spaziale GALEX ha incrociato il cammino della popolare stella nel corso della sua sistematica scansione dell’intero cielo nella luce ultravioletta. Gli astronomi hanno potuto così osservare qualcosa che assomiglia a una cometa con una smisurata coda: il materiale che fuoriesce da Mira ha formato, infatti, nel corso dei millenni una scia lunga per ora 13 anni luce, pari a circa 20.000 volte la distanza media tra Plutone e il Sole oppure a tre volte la distanza che separa il sistema solare da Proxima Centauri, la stella a noi più vicina. Nulla di simile era mai stato visto prima intorno a una stella, come confermano le parole di Christopher Martin del California Institute of Technology di Pasadena, primo autore di uno studio dedicato allo scoperta, apparso su Nature:

Mira offre un’opportunità unica di studiare il modo in cui stelle simili al Sole muoiono e, nel morire, fecondino per così dire lo spazio, diffondendo i semi da cui originano nuovi sistemi solari. Mentre Mira sfreccia nel cielo, la sua coda disperde carbonio, ossigeno e altri importanti elementi, che serviranno per costruire nuove stelle, pianeti e forse persino la vita.

La materia proveniente dalla sua coda, visibile ora per la prima volta, è stata rilasciata – calcolano gli astronomi – nel corso degli ultimi 30.000 anni. Secondo quanto afferma il co-autore Mark Seibert, degli Osservatori della Carnegie Institution di Washington a Pasadena,

Durante tutto questo tempo, Mira ha disseminato nello spazio materia sufficiente a produrre 3000 pianeti delle dimensioni della Terra e 9 delle dimensioni di Giove. L’espulsione di materia procede a un ritmo corrispondente alla perdita di una massa terrestre ogni dieci anni.

Alla fine la stella disperderà nello spazio tutto il gas che rimane nei suoi strati superficiali, formando una sorta di guscio policromo, suggestivo ma transitorio, chiamato nebulosa planetaria. La nebulosa si affievolirà col tempo, lasciando soltanto il nucleo bruciato e compatto della stella originaria: ciò che si definisce una nana bianca.

Miliardi di anni fa, Mira era una stella come il Sole. Poi cominciò a gonfiarsi, diventando una gigante rossa variabile: una ipertrofica stella pulsante, la cui luminosità cresce periodicamente di un fattore 1500 lungo un periodo di 332 giorni, fino a diventare tanto brillante da poter essere vista a occhio nudo dalla Terra. Nella classificazione stellare, appartiene al cosiddetto ramo asintotico delle giganti: stelle giunte alla fase finale della loro vita, che stanno bruciando le ultime riserve di combustibile nucleare e, nel corso del processo, si gonfiano fino a diventare rarefatti colossi spaziali, in grado di riempire uno spazio corrispondente all’intera orbita della Terra.

Se paragonata ad altre giganti rosse, Mira sta viaggiando a velocità insolitamente alta, forse a causa di spinte gravitazionali ricevute da altre stelle con le quali ha interagito in passato. Fende i cieli a 130 km/s, vale a dire 468.000 chilometri orari. Insieme con Mira viaggia una piccola e distante compagna, forse una nana bianca. La coppia, nota anche come Mira A (la gigante rossa) e Mira B (la nana bianca), ruota lentamente intorno al proprio centro di gravità descrivendo un’orbita completa in circa 500 anni, mentre attraversa la costellazione della Balena (Cetus), a 350 anni luce dalla Terra.

Oltre la coda, il telescopio GALEX ha scoperto davanti a Mira anche un’onda d’urto, una sorta di accumulo di gas che ostacola la stella nella direzione del suo moto. L'immagine del GALEX mostra inoltre due sinuosi flussi di materia che fuoriescono in direzioni opposte dalla stella. Gli astronomi ritengono che il gas compresso e ad alta temperatura presente nell’onda d’urto stia riscaldando il gas soffiato via da Mira, rendendolo fluorescente nella luce ultravioletta. Questo materiale luminescente si attorciglia poi in mulinelli mentre si allontana dalla stella, creando una scia turbolenta simile a una coda. Il processo è simile a ciò che avviene quando un motoscafo fende l’acqua producendo una scia increspata o quando un treno a vapore si lascia dietro una scia di fumo.

Il fatto che la coda di Mira sia luminosa solo nell’ultravioletto potrebbe spiegare come mai nessun altro telescopio l’abbia vista prima. Il GALEX non solo è progettato per vedere la luce ultravioletta, ma dispone anche di un campo visuale estremamente ampio, il che gli consente di scandagliare ampie porzioni di cielo alla ricerca di fenomeni insoliti, visibili in questa regione dello spettro elettromagnetico.

Nel caso di Mira la sorpresa della comunità scientifica è stata ancor maggiore, dal momento che si tratta di una delle stelle più note e studiate, dall'invenzione del telescopio in poi.

Riferimenti