Gyles Lewis
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In un processo non dissimile dall'invecchiamento umano, la maggior parte delle stelle che entrano nel capitolo finale della loro vita tendono a rimpicciolirsi, avvizzire e diventare lentamente bianche. Gli astronomi chiamano questi gusci freddi e densi di stelle un tempo potenti nane bianche e, a differenza degli umani, la loro follia può durare miliardi di anni.
In quel periodo, stelle con masse comprese tra circa un decimo e otto volte la massa del nostro sole bruciano l'ultima energia nucleare, perdono i loro strati esterni infuocati e si riducono in nuclei ultracompatti che racchiudono una massa pari a circa un sole in un pianeta pacchetto di dimensioni. Anche se questo potrebbe sembrare un finale poco affascinante per una star, un nuovo studio pubblicato oggi (9 gennaio) sulla rivista Nature postula che la nana bianca potrebbe essere solo l'inizio di una nuova bellissima metamorfosi. [Shine On: Photos of Dazzling Mineral Specimens]
In uno studio su oltre 15.000 nane bianche conosciute intorno alla Via Lattea, un team di astronomi dell'Università di Warwick nel Regno Unito ha concluso che le stelle morenti non si limitano a svanire dall'esistenza, ma prima si trasformano in luminose sfere di cristallo.
"Tutte le nane bianche si cristallizzeranno a un certo punto della loro evoluzione", ha detto in una dichiarazione l'autore dello studio Pier-Emmanuel Tremblay, astrofisico dell'Università di Warwick. "Ciò significa che miliardi di nane bianche nella nostra galassia hanno già completato il processo e sono essenzialmente sfere di cristallo nel cielo".
Se è esatto, anche il sole della Terra stesso, così come circa il 97% delle stelle nella Via Lattea, sono destinati a finire i loro giorni come sfere di cristallo che luccicano nel cosmo..
Gaia nel cielo con i cristalli
Per il loro nuovo studio, Tremblay ei suoi colleghi hanno utilizzato le osservazioni del satellite Gaia dell'Agenzia spaziale europea per analizzare la luminosità ei colori di circa 15.000 nane bianche conosciute situate entro 300 anni luce dalla Terra. Hanno visto che un eccesso di stelle sembrava condividere le stesse luminosità e colori, indipendentemente dalle dimensioni e dall'età delle stelle.
L'aspetto uniforme di queste stelle suggeriva che i nani avessero raggiunto una sorta di fase prestabilita nel loro sviluppo, che poteva durare miliardi di anni. Utilizzando modelli di evoluzione stellare, i ricercatori hanno determinato che questi nani avevano tutti raggiunto una fase in cui il calore latente veniva rilasciato dai loro nuclei in grandi quantità, rallentando in modo significativo il loro raffreddamento. E quando una nana bianca si raffredda abbastanza, hanno scritto gli autori, il liquido fuso al suo centro inizia a solidificarsi - in altre parole, la stella inizia a trasformarsi in cristallo.
Secondo Tremblay, questo studio fornisce "la prima prova diretta che le nane bianche si cristallizzano", supportando finalmente un'ipotesi sollevata per la prima volta dagli scienziati 50 anni fa. Se questi risultati sono davvero accurati, potrebbero dare agli scienziati motivo di ripensare al modo in cui hanno datato gli oggetti celesti. Poiché una stella può impiegare molti miliardi di anni per raggiungere lo stato di nana bianca, gli astronomi spesso usano questi statisti anziani stellari per elaborare intervalli di date per galassie e altri corpi celesti nelle vicinanze di un dato nano.
Secondo il nuovo studio, tuttavia, il calore rilasciato durante la fase di cristallizzazione di una nana bianca potrebbe rallentare il raffreddamento della stella fino a 2 miliardi di anni. In tal caso, le nane bianche conosciute potrebbero essere miliardi di anni più vecchie di quanto si pensasse. Ciò complica una cronologia già misteriosa; gli scienziati non sono sicuri esattamente per quanto tempo una stella morente possa rimanere una nana bianca prima che cessi di emettere luce e calore del tutto, diventando così quella che alcuni ricercatori chiamano una "nana nera". Questo punto finale teorico dell'evoluzione stellare non è mai stato osservato, poiché gli scienziati pensano che potrebbero volerci quadrilioni di anni per raggiungere questo stato. A un nubile di 13,8 miliardi di anni, il nostro universo è troppo giovane per ospitare soli così anziani.
Sono necessarie ulteriori ricerche per gli scienziati per comprendere meglio la vita e la morte delle stelle e per affinare i loro metodi di datazione cosmica. Fortunatamente, grazie alle vaste osservazioni del satellite Gaia, c'è un numero senza precedenti di nane bianche conosciute che non vedono l'ora di condividere i racconti delle loro lunghe, lunghe vite.
"Prima di Gaia, avevamo dalle 100 alle 200 nane bianche con distanze e luminosità precise", ha detto Tremblay. "Ora, ne abbiamo 200.000."
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