La costellazione di Orione, ripresa da un telescopio terrestre. Nell’inserto, in alto a destra, l’immagine di Chandra relativa al complesso sistema stellare Delta Orionis, che contiene in totale cinque stelle. Credit: X-ray: NASA/CXC/GSFC/M.Corcoran et al.; Optical: Eckhard Slawik
Grazie ad una serie di osservazioni realizzate con l’osservatorio spaziale della NASA Chandra, un gruppo di ricercatori ha osservato la componente della binaria ad eclisse del sistema Delta Orionis A (denominata Delta Ori Aa) per un totale di 6 giorni, traendo preziosi indizi sulle stelle massive e in generale su come i loro venti giochino un ruolo importante sia per la loro evoluzione che per l’ambiente circostante. I risultati di questo studio sono riportati in quattro articoli su Astrophysical Journal.
Una delle costellazioni che si riconoscono più facilmente nel cielo è Orione, il “Cacciatore”. La sua caratteristica principale è senza dubbio la “cintura”, che consiste di tre stelle brillanti “disposti lungo una linea”, ognuna delle quali può essere osservata anche senza un telescopio. La stella più a destra della cintura d’Orione è nota ufficiliamente come Delta Orionis, ma anche come “Mintaka”, uno dei tanti nomi che le è stato attribuito nel corso dei secoli. Oggi, però, gli astronomi sanno che Delta Orionis non è semplicemente una singola stella piuttosto essa consiste di un sistema stellare multiplo.
Delta Orionis è in realtà un piccolo gruppo di stelle formato da tre componenti per un totale di cinque stelle: Delta Ori A, Delta Ori B e Delta Ori C. Mentre Delta Ori B e Delta Ori C sono stelle singole che emettono piccole quantità di raggi X, Delta Ori A è una forte sorgente X ed è essa stessa un sistema stellare triplo. In tale sistema, due stelle vicine (Aa 1 e Aa 2) orbitano l’una attorno all’altra ogni 5,7 giorni, mentre una terza stella (Ab) orbita attorno a questa coppia con un periodo di circa 350 anni.
La stella più massiccia, o principale, della coppia (Aa 1) ha una massa circa 25 volte quella del Sole mentre la componente meno massiva, la secondaria, ha circa 10 volte la massa solare (Aa 2). L’allineamento fortuito di questa coppia di stelle fa sì che una stella passi di fronte all’altra durante ogni orbita, così come osservato da Terra. Questa classe particolare di sistemi stellari è nota come “binaria ad eclisse” e fornisce agli astronomi un metodo diretto per misurare la massa e la dimensione delle stelle.
Le stelle massive, anche se relativamente rare, possono avere delle implicazioni profonde per le galassie in cui esse risiedono. Infatti, queste stelle giganti sono così brillanti che la loro radiazione causa potenti venti stellari che ifluenzano le proprietà chimiche e fisiche del gas intergalattico. Inoltre, i venti stellari contribuiscono al destino finale delle stelle che alla fine esplodono come supernovae, lasciando come residuo finale una stella di neutroni o un buco nero.
Illustrazione del sistema stellare Delta Orionis A. Credit: NASA/CXC/M.Weiss
Dato che Delta Ori Aa è il più vicino sistema binario massivo ad eclisse, esso può essere utilizzato come una sorta di “grimaldello” per comprendere la relazione che esiste tra le proprietà stellari derivate dalle osservazioni ottiche e quelle del vento, rivelate dall’emissione X. La stella compagna meno massiva del sistema Delta Ori Aa (Aa 2) possiede un vento molto meno intenso e risulta molto debole in banda X. Gli astronomi possono utilizzare Chandra per osservare come la stella compagna blocchi le varie parti del vento che proviene dalla stella più massiva (Aa 1). Questo permette agli scienziati di “vedere” meglio ciò che succede al gas che circonda la stella primaria: uno degli obiettivi da parte dei ricercatori è proprio quello di capire dove si forma il gas nel vento stellare che emette raggi X. I dati di Chandra suggeriscono non solo che la maggior parte dell’emissione X proviene dal vento associato alla stella gigante ma che è probabilmente prodotta dalle onde d’urto che si generano a causa delle collisioni tra le regioni più dense di gas, presenti nel vento, che si muovono velocemente. I ricercatori hanno inoltre trovato che l’emissione X dovuta a certi atomi presenti nel vento stellare di Delta Ori Aa cambia man mano che le stelle del sistema binario si muovono l’una attorno all’altra. Ciò potrebbe essere causato da una serie di interazioni tra i venti delle due stelle, oppure da una interazione dovuta al vento della stella principale con la superficie della stella secondaria. A sua volta, questa interazione blocca parte del vento che proviene dalla stella più brillante.
In parallelo a queste osservazioni eseguite in banda X, altre osservazioni ottiche realizzate con il telescopio dell’Agenzia Spaziale Canadese MOST (Microvariability and Oscillation of Stars Telescope) hanno permesso di rivelare delle oscillazioni associate alla stella primaria, probabilmente dovute alle interazioni mareali tra la stella principale e la compagna durante il loro moto orbitale. I ricercatori hanno poi utilizzato le misure della variazione di luminosità in banda ottica combinate con un’analisi dettagliata degli spettri ottico e ultravioletto per affinare i parametri fisici delle due stelle. Infine, gli autori sono stati in grado di risolvere alcune incosistenze tra i parametri e i modelli stellari che descrivono come le stelle evolvono nel corso del tempo.
Per saperne di più, leggi i quattro preprint su arXiv: