Per 45 anni si è pensato che le stelle come il Sole invertissero il loro pattern di rotazione nel tempo, ma i ricercatori della Nagoya University hanno realizzato una nuova simulazione dell’interno delle stelle utilizzando il supercomputer più potente del Giappone, Fugaku, e grazie alla risoluzione raggiunta – superiore a quella delle simulazioni precedenti – hanno scoperto che ciò potrebbe non avvenire.
Le stelle, essendo fatte di gas caldo in rotazione, non ruotano rigidamente come fa per esempio la Terra, che è un corpo solido, ma presentano quella che gli esperti chiamano rotazione differenziale. In particolare, perlomeno nelle fasi iniziali, le stelle come il Sole ruotano in questo modo: il gas all’equatore ha velocità maggiore del gas ai poli, un pattern che prende il nome di rotazione differenziale solar-like.
Attività magnetica solare osservata dalla sonda spaziale Solar Dynamics Observatory della Nasa. Crediti: Nasa/Sdo,
Aia, Eve e Hmi
Nel corso di miliardi di anni la rotazione di una stella rallenta in modo naturale. Gli scienziati pensavano che questo rallentamento potesse portare a un cambiamento nei moti del gas all’interno della stella e, di conseguenza, a un’inversione del pattern di rotazione: ovvero che i poli potessero iniziare a ruotare più velocemente rispetto all’equatore, diventando così una rotazione differenziale detta anti-solar.
Quest’ipotesi è stata ora messa in discussione in un articolo, pubblicato il mese scorso su Nature Astronomy da Hideyuki Hotta e Yoshiki Hatta della Nagoya University, che riporta i risultati ottenuti con le simulazioni condotte al supercomputer Fugaku e dal quale emerge l’importanza del campo magnetico stellare nel mantenimento della rotazione solar-like nonostante l’invecchiamento della stella.
«Abbiamo scoperto che questi due processi, turbolenza e magnetismo, mantengono la rotazione all’equatore più veloce di quella ai poli per tutta la durata della vita della stella, non solo quando la stella è giovane», spiega Hideyuki Hotta, primo autore dell’articolo su Nature Astronomy e professore all’Institute for Space-Earth Environmental Research della Nagoya University. «Quindi anche se le stelle effettivamente rallentano la loro rotazione, l’inversione non avviene, poiché i campi magnetici, che le simulazioni precedenti avevano trascurato, lo impediscono».
Vorticosi flussi di gas caldo all’interno di una stella (cliccare per avviare il video). Crediti: Hotta e Hatta (2026)
La simulazione ha mostrato anche che i campi magnetici continuano a indebolirsi durante tutta la vita della stella, senza tornare a rafforzarsi – come suggerivano le precedenti ipotesi – al momento dell’inversione nel pattern di rotazione. Questo permette finalmente di spiegare perché l’inversione, che per decenni era stata ipotizzata per le stelle in lenta rotazione, non fosse mai stata effettivamente osservata dagli astronomi. La colpa era stata data ai limiti significativi presentati dalle tecniche e dagli strumenti di osservazione, mentre la risposta era semplicemente che l’inversione può non avvenire.
«La simulazione riproduce la rotazione osservata nel Sole quasi perfettamente. Anche quando la applichiamo a stelle in lenta rotazione», dice a questo proposito Yoshiki Hatta, coautore dell’articolo, «corrisponde alle osservazioni astronomiche e non mostra alcuna rotazione anti-solar».
La consapevolezza, ora più corretta, di ciò che accade all’interno delle stelle potrebbe aiutare gli astronomi a risolvere altri misteri, come il ciclo undecennale delle macchie solari o il modo in cui l’evoluzione del campo magnetico stellare influenza l’abitabilità dei pianeti in orbita nel corso di miliardi di anni, oltre a migliorare i modelli stellari e aiutare a interpretare le informazioni ottenute dall’osservazione di stelle molto distanti da noi.
Per saperne di più:
- Leggi su Nature Astronomy l’articolo “The prevalence of solar-like differential rotation in slowly rotating solar-type stars”, di Hideyuki Hotta e Yoshiki Hatta