Da Romolo e Remo a Caino e Abele, la storia è piena di fratelli che non riescono a convivere. Ma nel cosmo le relazioni fraterne possono essere ancora più estreme. Ci sono, ad esempio, stelle sorelle che si stringono in abbracci mortali, in cui una delle due diventa un vorace stella cannibale, pronta a divorare la compagna. È il caso di V Sagittae (o V Sge), un sistema binario che da più di un secolo sfida gli astronomi e che oggi si rivela per quello che è: una delle storie d’amore e di distruzione più spettacolari della Via Lattea.
La stella binaria V Sagittae, a diecimila anni luce dalla Terra, brilla intensamente perché un’avida nana bianca sta divorando la sua gemella più grande. Crediti: Università di Southampton
A circa diecimila anni luce da noi, in direzione della costellazione della Freccia, due stelle danzano serrate in un’orbita che dura appena 12 ore. Una delle due è una nana bianca, il nucleo esausto e superdenso di una stella simile al Sole che ha esaurito il proprio combustibile nucleare. L’altra è una stella più massiccia, ancora giovane e calda, che però ha la sfortuna di essere finita troppo vicino a una compagna “assetata” di materia. La nana bianca, infatti, la sta risucchiando con una voracità senza precedenti, trasformando il sistema in una delle sorgenti più luminose e instabili del cielo.
Questo banchetto stellare è talmente intenso che la nana bianca brilla ben oltre quanto ci si aspetterebbe: sta accumulando materia al limite imposto dalla fisica stessa, il cosiddetto limite di Eddington, oltre il quale la pressione della radiazione dovrebbe fermare l’accrescimento. Eppure V Sge, osservata per la prima volta nel 1902 e rimasta per decenni un enigma, continua a sfidare questo equilibrio. Gli spettri raccolti mostravano linee di emissione complesse – dall’idrogeno all’elio ionizzato fino a righe ad altissima energia – ma nessuna traccia delle classiche righe di assorbimento che avrebbero permesso di riconoscere la superficie delle due stelle. Una coppia senza volto, nascosta dietro un caos di gas incandescenti.
Per risolvere il mistero, un team internazionale guidato dall’Università di Turku, in Finlandia, ha condotto una campagna di osservazioni con lo strumento X-shooter del Very Large Telescope (Vlt) in Cile. In tre mesi di dati ad alta risoluzione, gli astronomi hanno mappato il sistema con la tecnica della tomografia Doppler, un metodo che permette di ricostruire le regioni di emissione seguendo gli spostamenti dovuti all’effetto Doppler. Il risultato è stato sorprendente: oltre alle normali regioni di accrescimento, è stato individuato un anello di gas circumbinario, una sorta di ciambella cosmica che circonda entrambe le stelle, analogo a quello presente nel celebre sistema SS433.
Non è un semplice dettaglio estetico: l’alone rappresenta tutta la materia che la nana bianca non riesce a digerire. L’eccesso si riversa nello spazio circostante, creando una struttura luminosa che permette di porre vincoli alle masse delle due stelle.
«Questo insolito anello, formato dai detriti del caotico banchetto, ci fornisce un indizio che potrebbe cambiare ciò che sappiamo su come vivono e muoiono le stelle», dice Pasi Hakala dell’Università di Turku, primo autore dello studio pubblicato sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. «La nana bianca non può consumare tutta la massa trasferita dalla sua gemella stellare calda, quindi crea questo brillante anello cosmico. La velocità con cui questo sistema stellare condannato sta oscillando selvaggiamente, probabilmente a causa dell’estrema luminosità, è un segno frenetico della sua imminente e violenta fine».
Gli spettri della stella, infatti, mostrano anche ali di emissione larghissime, segno di gas espulsi a velocità di centinaia di chilometri al secondo. Velocità che non restano costanti: oscillano su scale di decenni, ma possono cambiare radicalmente in meno di una settimana. La spiegazione che più si adatta a questo comportamento estremo è che V Sagittae sia una sorgente di raggi X super-soft, una categoria rarissima di sistemi binari in cui la materia accumulata dalla nana bianca innesca reazioni termonucleari continue sulla sua superficie. In altre parole, la nana bianca è avvolta da un incendio costante, alimentato dalla compagna che lentamente si consuma.
Il team internazionale guidato dall’Università di Turku in Finlandia, ha condotto una campagna di osservazioni con lo strumento X-Shooter del Very Large Telescope (Vlt) in Cile per osservare il sistema binario V Sagittae. Crediti: Iztok Boncina/Eso
«Il nostro studio dimostra che questa luminosità estrema è dovuta al fatto che la nana bianca sta succhiando la vita dalla sua stella compagna, utilizzando la materia accumulata per trasformarla in un inferno ardente», spiega Phil Charles dell’Università di Southampton, co-autore della ricerca. «Si tratta di un processo così intenso che sta provocando una reazione termonucleare sulla superficie della nana bianca, che brilla come un faro nel cielo notturno».
E il futuro? Gli astronomi non hanno dubbi: V Sagittae è condannata. In pochi milioni di anni – un battito di ciglia su scala cosmica – le due stelle si fonderanno in un’unica esplosione titanica, dando origine a una supernova di tipo Ia così brillante da essere osservabile persino di giorno. Prima ancora, però, il sistema potrebbe regalarci spettacoli degni di cronaca: eruzioni di nova visibili a occhio nudo. In questo duello tra sorelle gemelle, non ci saranno vincitrici. Ma per noi osservatori sulla Terra, V Sagittae resta un laboratorio unico per capire come nascono, vivono e muoiono le stelle più estreme della galassia.
Per saperne di più:
- Leggi su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society l’articolo “V Sge: Supersoft Source or Exotic Hot Binary? I. An X-Shooter campaign in the high state” di Pasi Hakala, Phil Charles, Pablo Rodríguez-Gil