Una sequenza di fotogrammi sulla simulazione di una stella gigante rossa che entra e poi esce da un ammasso di gas formatosi da un disco di accrescimento. Il processo in questa configurazione si sviluppa nell’arco di quattro giorni. Crediti: Georgia Tech
Sembra che la regione centrale della nostra Galassia sia un luogo di ritrovo preferito dalle stelle di recente formazione, rispetto a quelle più evolute. Le osservazioni finora raccolte hanno infatti evidenziato questo squilibrio, che si manifesta soprattutto nella scarsa presenza di stelle giganti rosse rispetto alle altre zone della Via Lattea. Un fatto sicuramente non imputabile a limiti strumentali, perché se quel tipo di astri dovesse essere presente nel centro galattico, la loro luminosità dovrebbe essere sufficiente per essere rilevata dai nostri strumenti. Dunque di giganti rosse là ce ne sono davvero poche? O hanno subìto qualche trasformazione che ce le ha rese assai difficili da scovare?
Più propenso a questa seconda interpretazione è il gruppo di astrofisici del Georgia Institute of Technology (ad Atlanta, negli USA) che, in un lavoro pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal, propone la teoria secondo la quale di stelle giganti rosse nella zona centrale della Galassia ce ne siano molte di più di quelle rilevate, ma ormai praticamente invisibili. La causa di questo “oscuramento” sarebbe dovuta all’interazione di queste stelle con un disco di accrescimento fatto di gas e polveri. In pratica, il moto orbitale delle stelle all’interno di queste zone con maggior densità di gas e polveri avrebbe creato un forte attrito sugli strati esterni degli astri, che sarebbero stati strappati via in modo significativo, fino a far perdere anche qualche decimo della loro massa totale.
Il team è giunto a queste conclusioni utilizzando delle simulazioni al computer di stelle simili per caratteristiche a quelle che sembrano mancare all’appello (ovvero quelle con una massa simile a quella del nostro Sole ma raggio di alcune decine di volte maggiore e un’età di oltre un miliardo di anni) che nel loro moto entrano in collisione con un disco di gas. Variando alcuni parametri, come le velocità orbitali e la densità del disco, i ricercatori hanno potuto individuare le condizioni in cui si potevano verificare seri danni alla struttura delle stelle.
«Le giganti rosse potrebbero aver perso una frazione significativa della loro massa solo se il disco era molto molto massiccio e denso», dice Tamara Bogdanovic, del Georgia Tech, co-autrice dello studio. «Così denso che la gravità avrebbe già contribuito a frammentarlo, producendo enormi ammassi di gas che sono poi diventati i costituenti di una nuova generazione di stelle». I risultati delle simulazioni indicano che ciascuna delle stelle giganti rosse prese in esame hanno attraversato il disco anche molte decine di volte, impiegando alcuni giorni o settimane per completarne ogni transito, durante il quale è stata persa una frazione della sua atmosfera.
«Si tratta senza dubbio di un lavoro molto interessante», die Leo Girardi, ricercatore INAF presso l’Osservatorio Astronomico di Padova, al quale abbiamo chiesto un commento. «È da parecchi anni che siamo abituati all’osservazione di stelle che evolvono in modo “esotico” in ambiente densi, ad esempio all’interno degli ammassi globulari. Però quasi tutti i casi osservati sono stati spiegati tramite l’interazione di stelle binarie, che si formano e vedono le loro orbite alterate dalle interazioni gravitazionali con altre stelle che passano, in un modo alquanto casuale. Ma nel lavoro dei ricercatori del Georgia Tech si parla di un processo molto diverso, cioè di collisioni di stelle singole con i grumi di materia presenti all’interno di un ampio disco. È un processo che cambierebbe la vita a tutte le stelle, appena esse cominciano a evolversi e quindi a presentare degli inviluppi più estesi e meno densi, che possono essere strappati via più facilmente. Sicuramente sentiremo ancora parlare di questa teoria, perché quelle proposte sembrano essere soltanto le prime, basilari simulazioni di tali processi».
Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal l’articolo “Can Star-Disk Collisions Explain the Missing Red Giants Problem in the Galactic Center?”, di T. Forrest Kieffer e Tamara Bogdanović
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