SIMILI AL SOLE INSPIEGABILMENTE VELOCI

Stelle in fuga a ipervelocità

Scoperta una nuova sorprendente classe di stelle iperveloci, astri solitari che si muovono in maniera talmente veloce da poter sfuggire all’abbraccio gravitazionale della Via Lattea. Contrariamente alle giganti blu osservate in precedenza, sono stelle simili al Sole e non provengono dal centro galattico

Vista in pianta e di taglio della Via Lattea con indicate le posizioni e le direzioni di alcune stelle della nuova classe di iperveloci. Si tratta di stelle simili al Sole che viaggiano a una velocità di oltre un milione e mezzo di chilometri all’ora relativamente alla galassia: abbastanza da sfuggirne l’attrazione gravitazionale. Crediti: Julie Turner, Vanderbilt University/NASA/ESO

Vista in pianta e di taglio della Via Lattea con indicate le posizioni e le direzioni di alcune stelle della nuova classe di iperveloci. Si tratta di stelle simili al Sole che viaggiano a una velocità di oltre un milione e mezzo di chilometri all’ora relativamente alla galassia: abbastanza da sfuggirne l’attrazione gravitazionale. Crediti: Julie Turner, Vanderbilt University/NASA/ESO

Nel 2005 fu scoperta la prima stella iperveloce, una stella massiccia la cui velocità orbitale di oltre 3 milioni di chilometri all’ora – ben più che sufficiente per sfuggire all’attrazione gravitazionale della galassia – può essere spiegata principalmente con l’accelerazione impressa dall’incontro ravvicinato di una stella binaria con il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea (qui un articolo su una recente simulazione in proposito). Altri esemplari di tali bolidi sono stati scoperti negli anni seguenti,  guadagnandosi il soprannome di stelle esuli perché, di fatto, lanciate fuori dalla galassia e destinate a perdersi nel vuoto dello spazio intergalattico.

La scoperta di una nuovo gruppo di stelle iperveloci è stata ora pubblicata su Astrophysical Journal e descritta nei giorni scorsi al meeting annuale della American Astronomical Society a Washington.

“Queste nuove stelle iperveloci sono molto differenti da quelle scoperte in precedenza,” spiega Lauren Palladino, la giovane dottoranda dell’Università di Vanderbilt a Nashville, USA, che ha guidato la ricerca. “Quelle scoperte originariamente sono grandi stelle blu che appaiono originarsi dal centro galattico, mentre le nostre nuove stelle sono relativamente piccole – circa la massa del Sole – e la cosa sorprendente è che nessuna di loro sembra provenire dal nucleo galattico.

“E’ molto difficile buttar fuori una stella dalla sua galassia,” aggiunge Kelly Holley-Bockelmann dell’Università di Vanderbilt (già scopritrice di stelle giganti rosse “raminghe” fuori dalla nostra galassia), che ha supervisionato il lavoro di mappatura della Via Lattea portato avanti da Palladino sulla Sloan Digital Sky Survey, un grande censimento di stelle e galassie che copre circa un quarto del cielo. “Il meccanismo più accreditato – spiega la ricercatrice – implica l’interazione con il buco nero supermassiccio nel nucleo galattico. Questo significa che se si traccia l’orbita della stella a ritroso fino al punto in cui è nata, la si vede provenire dal  centro della nostra galassia. Invece, nessuna delle stelle iperveloci che abbiamo scoperto proviene dal centro, il che implica una nuova, inaspettata, classe di stelle iperveloci, con un differente meccanismo di espulsione.”

Finora sono state individuate 18 stelle giganti blu iperveloci, una classe di oggetti  la cui esistenza era stata predetta nel 1988, ancor prima della loro osservazione, proprio in base a considerazioni sulla dinamica dell’interazione tra una coppia di stelle e un buco nero supermassiccio. Un balletto vorticoso in cui una delle due stelle rimane intrappolata nel campo gravitazionale del buco nero (diventandone significativa parte del menù), mentre la compagna viene scagliata fuori dalla galassia a velocità prossime ai 1.000 chilometri al secondo.

Laureen Palladino (dx) e Kelly Holley-Bockelmann (sx)

Laureen Palladino (dx) e Kelly Holley-Bockelmann (sx)

Ora Palladino e colleghi hanno scoperto ulteriori 20 stelle di dimensioni solari che, ciascuna con una velocità totale superiore a 600 chilometri al secondo, si caratterizzano come possibili iperveloci, e su cui verranno effettuate ulteriori osservazioni per ottenere misure più precise. Le nuove stelle “esiliate” sembrano avere la stessa composizione di una normalissima stella cresciuta in un disco protostellare, come quello da cui ha preso forma il Sole, per cui gli scienziati  ritengono assai poco probabile che si siano originate nel nucleo della galassia, e nemmeno in qualche esotico luogo al di fuori della galassia.

“La grande domanda è: che cosa ha spinto queste stelle fino a tali velocità estreme? Ora ci stiamo dedicando a risolvere questo dilemma,” conclude Holley-Bockelmann.

Per saperne di più:

  • Il preprint dell’articolo “Hypervelocity Star Candidates in the SEGUE G & K Dwarf Sample” di Lauren E. Palladino, Katharine J. Schlesinger, Kelly Holley-Bockelmann, Carlos Allende Prieto, Timothy C. Beers, Young Sun Lee, Donald P. Schneider