IMMAGINI RARE: ECCO L’ATMOSFERA DI ANTARES

Superfoto per una supergigante rossa

È l’immagine più dettagliata mai prodotta della superficie e dell’atmosfera di una stella. L’ha ottenuta, usando l’interferometro del Vlt dell’Eso, un team di astronomi guidato da Keiichi Ohnaka, dell'Universidad Católica del Norte in Cile. Con i dati raccolti, gli esperti hanno anche creato la prima mappa delle velocità del materiale che compone l’atmosfera stellare per una stella diversa dal Sole

Ecco la supergigante rossa Antares. Questa è l’immagine più dettagliata mai ottenuta per questo oggetto o per una qualsiasi stella che non sia il Sole. Crediti: Eso/K. Ohnaka

Usando il Vlti, l’interferometro del Very Large Telescope dell’Eso, un team di astronomi ha ricostruito l’immagine più dettagliata di sempre di una stella – la supergigante rossa Antares. Gli esperti sono riusciti a produrre anche la prima mappa delle velocità del materiale che compone l’atmosfera stellare per una stella diversa dal Sole, rivelando un’inattesa turbolenza nell’enorme atmosfera di Antares. Il risultato dello studio è pubblicato nell’articolo “Vigorous atmospheric motion in the red supergiant star Antares” dalla rivista Nature.

La brillante Antares è facilmente visibile a occhio nudo nel cuore della costellazione dello Scorpione vista la sua colorazione rossastra. È una stella supergigante rossa enorme e relativamente fredda che si trova negli ultimi stadi della propria vita, pronta per esplodere in supernova. Queste enormi stelle morenti hanno una massa iniziale di circa 9 – fino a 40 – volte la massa del Sole. Quanto una stella diventa una supergigante rossa, la sua atmosfera si espande tanto da diventare grande e luminosa, ma di bassa densità. Antares ha ora una massa di circa 12 volte la massa del Sole e un diametro di circa 700 volte quello del Sole. Si pensa che abbia iniziato la sua vita con una massa di circa 15 volte quella del Sole e che perciò abbia già perso tre masse solari di materia durante la sua vita.

Un’equipe di astronomi, con a capo Keiichi Ohnaka, dell’Universidad Católica del Norte in Cile, ha sfruttato il Very Large Telescope Interferometer all’Osservatorio del Paranal in Cile per mappare la superficie di Antares e misurare il moto del materiale sulla superficie. «Per più di mezzo secolo abbiamo affrontato il problema di come le stelle come Antares perdano massa così velocemente nelle fasi finali dell’evoluzione», ha commentato Ohnaka. «Il Vlti è l’unico strumento che possa misurare direttamente il moto del gas nell’atmosfera estesa di Antares – un passo cruciale nella direzione della soluzione del problema. La prossima sfida è di identificare che cosa provoca il moto turbolento».

La prima mappa del suo genere per una stella diversa dal Sole. In rosso le regioni in cui il materiale si sta allontanando da noi e in blu quelle in cui il materiale si sta avvicinando. Le zone vuote intorno alla stella non descrivono una situazione reale, ma mostrano le regioni in cui le misure di velocità non sono state possibili. Crediti: Eso/K. Ohnaka

Il Vlti combina i fasci di luce da diversi telescopi per creare un telescopio virtuale equivalente a un singolo specchio di diametro fino a 200 metri, con cui si possono risolvere minuti dettagli molto al di là di quanto possa fare un singolo telescopio.

Usando i nuovi risultati, l’equipe ha creato la prima mappa bidimensionale di velocità dell’atmosfera di una stella diversa dal Sole. L’equipe ha usato i dati per calcolare la differenza tra la velocità del gas atmosferico in diverse posizioni sulla superficie della stella e la velocità media su tutta la stella, producendo così una mappa delle velocità relative del gas atmosferico sull’intero disco di Antares – un vero record.

Gli astronomi hanno trovato gas turbolento a bassa densità molto più lontano del previsto dalla stella e hanno concluso che il moto non può essere il risultato della convezione, cioè moti su larga scala della materia che in molte stelle trasferiscono l’energia dal nucleo fino agli strati esterni dell’atmosfera. Essi pensano che serva un processo nuovo, al momento ancora sconosciuto, per spiegare questi moti nell’atmosfera estesa delle supergiganti rosse come Antares.

«In futuro questa tecnica osservativa potrà essere applicata a diversi tipi di stella per studiarne la superficie e l’atmosfera con un dettaglio senza precedenti. Questo tipo di studi finora era limitato al Sole», ha concluso Ohnaka. «Il nostro lavoro porta l’astrofisica stellare su un nuovo piano e apre una finestra completamente nuova all’osservazione delle stelle».

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