RRLYR-02792, LA STELLA IMITATRICE

Un’interpretazione da Oscar

RRLYR-02792 si comporta come una stella del tipo RR Lyrae, ossia un astro che varia periodicamente di luminosità, ma le sue caratteristiche, prima tra tutte la sua massa, non sono assolutamente compatibili con quella classe di stelle. A ‘smascherarla’ è stato un team internazionale di ricercatori, tra cui due astronomi dell’INAF.

Rappresentazione artistica del sistema binario di RRLYR-02792. A destra, la "stella Zelig", a sinistra la compagna, che le sta succhiando materia. Cortesia di Janusz Boguc

Se ci fosse un premio Oscar per l’astrofisica, sicuramente lei meriterebbe quello per la migliore interpretazione come attrice protagonista. La stella RRLYR-02792 infatti, sin dalla sua scoperta ha letteralmente ingannato i ricercatori, interpretando la parte di un tipo di astro le cui proprietà sono completamente differenti. La luminosità della stella infatti aumenta e diminuisce con regolarità, proprio come fanno quelle che appartengono alla classe delle RR Lyrae, ma la sua massa e la sua età sono nettamente diverse da quelle delle stelle variabili ‘originali’. A scoprire che RRLYR-02792 sta sostenendo un ruolo che non dovrebbe spettarle è stato un team internazionale di ricercatori, a cui hanno partecipato due astronomi italiani e dell’INAF.

L’inatteso risultato parte dalla scoperta realizzata un paio d’anni fa dall’esperimento OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) che RRLYR-02792 orbita attorno ad un’altra stella e il piano delle loro orbite si trova esattamente disposto lungo la nostra linea di vista. Una favorevolissima configurazione che genera delle eclissi periodiche. A questo punto entrano in gioco le misurazioni super accurate condotte dal team, che hanno registrato le piccolissime variazioni di luminosità del sistema e il periodo di rivoluzione di RRLYR-02792 attorno alla sua compagna,  sfruttando il telescopio Magellan Clay presso l’osservatorio Las Campanas e il Very Large Telescope dell’ESO in Cile. Da questi dati i ricercatori sono riusciti a misurare con grande precisione la massa di questo oggetto celeste, finora ritenuta in tutto e per tutto una tipica RR Lyrae. Con grande sorpresa degli scienziati, i risultati, che vengono pubblicati in un articolo nell’ultimo numero della rivista Nature, indicano però che RRLYR-02792 è di appena 0.26 masse solari, cioè è 2-3 volte meno massiccia delle comuni RR Lyrae, che si attestano tra le 0.6 e le 0.8 masse solari.

Una variazione significativa che porta un certo sconquasso in un settore della ricerca astrofisica che finora ha sfruttato e sfrutta le proprietà delle stelle variabili di tipo RR Lyrae, quelle vere. Esse sono infatti ottimi traccianti delle popolazioni stellari antiche con età di circa 10 miliardi di anni, sono relativamente brillanti e la loro luminosità, legata alle regolari espansioni e contrazioni della loro struttura, varia con periodi che vanno da poche ore a poco meno di un giorno. Le RR Lyrae sono anche delle ottime ‘candele campione’ che ci consentono di poter determinare con grande accuratezza le distanze cosmiche nell’Universo locale.

“Per dare una spiegazione all’inattesa proprietà della massa di RRLYR-02792 abbiamo effettuato un confronto molto dettagliato tra le predizioni teoriche fornite dai modelli evolutivi e pulsazionali con le osservazioni da noi compiute” dice Giuseppe Bono, dell’Università di Roma “Tor Vergata” e associato INAF che insieme al suo collega Pier Giorgio Prada Moroni, dell’Università di Pisa e anch’egli associato INAF, ha partecipato allo studio. “Da questa analisi emerge che la stella variabile da noi analizzata presenta una struttura fisica e una storia evolutiva significativamente diversa da quelle delle comuni RR Lyrae. L’aspetto interessante, quasi al limite del bizzarro, della nuova RR Lyrae è che le sue proprietà pulsazionali (periodo, forma ed ampiezza delle curve di luce e di velocità radiale) sono del tutto simili a quelle delle RR Lyrae canoniche, ma ha un’età intermedia pari a circa cinque miliardi di anni”. Praticamente la metà di quella delle vere RR Lyrae.

Ma come è possibile allora che questa stella, anche se poco massiccia, possa simulare così bene il comportamento di astri di taglia ben maggiore? “La simil-RR Lyrae che abbiamo studiato è ciò che resta di una stella molto più grande, che inizialmente doveva essere di circa 1.4 masse solari, a cui la compagna del sistema binario ha strappato così tanta materia da impedirle di avere una normale storia evolutiva” spiega Bono. “RRLYR-02792, secondo le nostre attuali conoscenze di evoluzione stellare, è destinata a diventare una nana bianca che si raffredderà lentamente, perdendo luminosità e quindi spegnendosi inesorabilmente nei prossimi miliardi di anni. Questo oggetto ci ha dimostrato l’esistenza di un nuovo canale per la produzione di strutture stellari che assomigliano alle stelle di piccola massa che bruciano elio, ma il cui destino evolutivo è quello di raffreddarsi come nane bianche con un nucleo di elio invece che con un nucleo di carbonio e ossigeno”.

Per saperne di più:

Guarda l’intervista video a Giuseppe Bono sulla scoperta della stella imitatrice

Leggi il comunicato stampa INAF