Quella che vedete in questa pagina è la prima immagine di un’astrosfera di una stella simile al Sole, ma molto più giovane: una bolla trasportata dal vento stellare, piena di particelle di gas caldo e polvere, che avvolge la stella mentre si fa strada nello spazio interstellare. È stata ottenuta dall’osservatorio a raggi X Chandra della Nasa e mostra un’emissione piuttosto estesa, anziché un singolo punto luminoso, come si osserva per altre stelle simili. Anche il Sole è circondato da una bolla simile, chiamata eliosfera, generata dal vento solare. Si estende ben oltre i pianeti del Sistema solare e protegge la Terra dalle radiazioni cosmiche.
Hd 61005 nei raggi X e nell’infrarosso. Crediti: X-ray: Nasa/Cxc/John Hopkins Univ./C.M. Lisse et al.; Infrared: Nasa/Esa/Stis; Image Processing: Nasa/Cxc/Sao/N. Wolk
«Studiamo l’astrosfera del nostro Sole da decenni, ma non possiamo vederla dall’esterno», commenta Carey Lisse della Johns Hopkins University di Baltimora, che ha guidato lo studio in uscita su The Astrophysical Journal. «Questo nuovo risultato di Chandra sull’astrosfera di una stella simile ci fa capire quale sia la forma di quella solare e com’è cambiata nel corso di miliardi di anni, mentre il Sole evolve e si muove attraverso la galassia».
La stella protagonista dell’immagine si chiama Hd 61005 e si trova a circa 120 anni luce dalla Terra, una distanza relativamente vicina in termini astronomici. Non è visibile dalla Terra a occhio nudo, ma è abbastanza vicina da poter essere osservata con un binocolo.
Hd 61005 ha massa e temperatura simili al Sole, ma è molto più giovane: circa 100 milioni di anni contro i 5 miliardi del Sole. Proprio per questo il suo vento stellare è molto più intenso: viaggia tre volte più veloce ed è 25 volte più denso di quello solare.
«Il Sole ha un impatto su di noi ogni giorno, non solo attraverso la luce che emette, ma anche attraverso il vento che invia nello spazio e che può influenzare i nostri satelliti e, potenzialmente, gli astronauti in viaggio verso la Luna o Marte», dice il coautore Scott Wolk del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA). «Questa immagine dell’astrosfera intorno a Hd 61005 ci fornisce informazioni importanti su come poteva essere il vento solare all’inizio della sua evoluzione».
Queste immagini mostrano la stella Hd 61005 con i raggi X osservati dall’Osservatorio a Raggi X Chandra e i dati nell’infrarosso provenienti dal Telescopio Spaziale Hubble. Una vista in luce ottica, ripresa da un telescopio in Cile, mostra l’area più ampia in cui si trova Hd 61005. Recentemente, gli astronomi hanno utilizzato Chandra per scoprire un’astrosfera, una bolla soffiata dal vento stellare, attorno a Hd 61005, la prima mai osservata attorno a una stella simile al Sole. Crediti: Nasa
Gli astronomi hanno soprannominato il sistema stellare Hd 61005 “Moth” (falena) perché è circondato da grandi quantità di polvere che, se osservate con telescopi a infrarossi, assumono una forma simile alle ali di una falena. Le ali sono costituite dal materiale rimasto dopo la formazione della stella, simile alla fascia di Kuiper nel Sistema solare. Le osservazioni di queste ali con il telescopio spaziale Hubble hanno mostrato che la materia interstellare che circonda Hd 61005 è circa mille volte più densa di quella che circonda il Sole.
Fin dagli anni ’90, gli astronomi hanno cercato di catturare un’immagine dell’astrosfera attorno a una stella simile al Sole. Chandra è riuscito a rilevare l’astrosfera attorno a Hd 61005 perché produce raggi X quando il vento stellare incontra la polvere e i gas più freddi del mezzo interstellare locale che circonda la stella. I primi indizi dell’emissione di raggi X dalla stella centrale della Falena si basavano su una breve osservazione di un’ora di Hd 61005 effettuata da Chandra nel 2014. Nel 2021, gli astronomi hanno osservato Hd 61005 per quasi 19 ore, rilevando la struttura estesa dell’astrosfera. Il denso ambiente galattico, insieme alla sensibilità di Chandra, al forte vento stellare e alla relativa vicinanza della stella, ha reso possibile la scoperta.
Illustrazione artistica che rappresenta l’astrosfera con maggior dettaglio, mostrando anche un fronte di shock, in blu – simile a un boom sonico davanti a un aereo supersonico – generato dal movimento della stella e della sua astrosfera mentre spingono e attraversano il gas nello spazio interstellare. Crediit: Nasa/Goddard Space Flight Center, Conceptual Image Lab
«C’è un detto che parla di una falena attratta dalla fiamma», dice il coautore Brad Snios, ex membro del CfA e ora presso il Mitre, un’organizzazione senza scopo di lucro che partecipa a ricerche finanziate dal governo federale. «Nel caso di Hd 61005, la “falena” non può sfuggire facilmente alla fiamma perché è nata intorno a essa e potrebbe essere sostenuta da un disco che la circonda».
Il Sole non solo ha probabilmente attraversato una fase di sviluppo simile a quella di Hd 61005 quando era più giovane, ma ha anche attraversato una regione di polvere e gas più densa rispetto a quella in cui si trova attualmente, rafforzando il legame con Hd 61005. «È incredibile pensare che la nostra eliosfera protettiva si estenderebbe solo fino all’orbita di Saturno se fossimo nella parte della galassia in cui si trova la Falena o, al contrario, che la Falena avrebbe un’astrosfera 10 volte più ampia di quella del Sole se si trovasse qui», conclude Lisse.
Uno sguardo al passato del Sole che, in realtà, ci aiuta a capire anche il nostro futuro.
Per saperne di più:
- Leggi su arXiv il preprint dell’articolo “First Resolution of a Main Sequence G-Star Astrosphere Using Chandra” di Koutroumpa, V. Kharchenko, J.L. Linsky, P. Brandt, M. Horanyi, H.M. Guenther, E.F. Guinan, S. Redfield, P.C. Frisch, K. Dennerl, V. Kashyap, K.G. Kislyakova, Y.R. Fernandez, E. Provornikova, M.A. MacGregor, C.H. Chen, L. Paxton, K. Dialynas e L. Gu