TUTTA COLPA DELLE SUPERNOVAE ASIMMETRICHE

L’origine delle stelle iperveloci

Secondo uno studio pubblicato su MNRAS, gli oggetti stellari che sfrecciano a velocità elevate potrebbero essere prodotte a seguito di esplosioni stellari di stelle massicce in sistemi binari stretti. Questo meccanismo potrebbe spiegare la maggior parte dei casi, se non tutti, che appartengono alla classe delle stelle nane G-K

Sfrecciano a velocità elevate, dell’ordine di 700 Km/sec, ma il meccanismo che causa un tale fenomeno non è stato ancora chiarito: stiamo parlando delle stelle iperveloci. Secondo l’astronomo Thomas M. Tauris, dell’Argelander-Institut für Astronomie, presso l’Università di Bonn e del Max-Planck-Institut für Radioastronomie e autore dello studio, le esplosioni asimmetriche di supernova potrebbero essere la causa all’origine dell’espulsione di stelle di massa solare dalla Via Lattea, acquisendo velocità fino a 1280 Km/sec così come viene riportato nel suo articolo pubblicato su MNRAS Letters.

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La figura illustra il meccanismo dell’esplosione asimmetrica di supernova (a sinistra) in un sistema binario stretto dove si forma un buco nero mentre la stella compagna viene espulsa (a destra) dalla Galassia con una velocità superiore a quella di fuga. Credit: Mayr-Ihbe (MPE/MPA)

«Questo meccanismo potrebbe spiegare la maggior parte degli oggetti candidati iperveloci, se non tutti i casi, che appartengono al gruppo delle stelle nane di tipo spettrale G-K», spiega Tauris. Finora, però, sono stati proposti diversi meccanismi e le ipotesi avanzate dipendono della natura dell’oggetto stellare.

In un modello semplificato proposto da Tauris, una delle cause che porterebbe alla formazione di una stella iperveloce potrebbe essere il collasso gravitazionale del nucleo di una stella massiccia in un sistema binario stretto. La distanza ravvicinata delle due stelle fa sì, in parte, che le velocità orbitali siano estremamente grandi. Il sistema binario viene perturbato dall’esplosione asimmetrica di supernova che dà una sorta di ‘calcio’ alla stella di neutroni emergente. Infatti, il residuo delle esplosioni stellari che si originano da stelle molto massicce sono tipicamente stelle di neutroni oppure oggetti ancora più esotici (buchi neri).

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L’oggetto stellare HD271791 (discusso candidato della classe delle stelle iperveloci), si trova ora nell’alone galattico ed è stato espulso dalle regioni più esterne della Via Lattea anzichè dal centro galattico, come si pensava. Credit: Heber et al., 2008, A&A, 483, L21

Tuttavia, Tauris ha notato che il suddetto sistema binario non può spiegare facilmente le velocità misurate di tutte le stelle massicce iperveloci, come ad esempio le stelle di tipo B, che sono invece correlate ad un meccanismo dovuto ad una interazione gravitazionale con Sagittarius A*, il buco nero supermassiccio della nostra galassia. Altri, però, hanno proposto che le interazioni tra stelle multiple, presenti nelle regioni più interne di un ammasso stellare, possono dar luogo a certi candidati (iperveloci).

Comunque sia, esistono diversi oggetti compatti, essenzialmente stelle di neutroni come ad esempio B2011+38, B2224+65, IGR J11014-6103 e B1508+55, che esibiscono velocità elevate (1100 Km/sec nel caso di B1508+55). “Ci manca ancora una prova solida che sia riconducibile al caso di stella iperveloce espulsa da un sistema binario attraverso il meccanismo della supernova, sebbene esista un buon candidato (HD 271791) nonostante sia dibattuto”, conclude Tauris.


MNRAS Letters: Thomas M. Tauris –  Maximum speed of hypervelocity stars ejected from binaries

arXiv: Maximum speed of hypervelocity stars ejected from binaries