In questa immagine dell’eclisse totale di Sole del 21 agosto 2017, ripresa da Casper in Wyoming (Usa), la stella Regolo fa capolino come un puntino blu nell’angolo in basso a sinistra. Crediti: jmsands57
Quasi 50 anni dopo la predizione teorica che le stelle in rapida rotazione emetterebbero luce polarizzata, un gruppo internazionale di ricerca è riuscito a osservare il fenomeno per la prima volta. Il gruppo ha beneficiato della potenza di Hippi, un nuovo strumento polarimetrico di alta sensibilità collegato al Telescopio Anglo-Australiano del Siding Spring Observatory in Australia, per rilevare la luce polarizzata proveniente da Regolo, una delle stelle più brillanti nel cielo notturno.
La ricerca, ora pubblicata su Nature Astronomy, ha fornito informazioni senza precedenti della stella, consentendo agli scienziati di determinarne la velocità di rotazione e l’orientamento nello spazio dell’asse di rotazione.
«Abbiamo trovato che Regolo ruota così rapidamente da essere vicina a volare via in pezzi, con un tasso di rotazione del 96,5 per cento della velocità angolare di break-up», spiega Daniel Cotton, della University of New South Wales, in Australia, primo firmatario del nuovo studio. «Sta girando a circa 320 chilometri al secondo, equivalente a viaggiare da Sydney a Canberra in meno di un secondo».
La polarizzazione ottica è una misura dell’orientamento delle oscillazioni di un fascio di luce rispetto suo senso di marcia. L’astrofisico indiano e premio Nobel Subrahmanyan Chandrasekhar aveva per primo previsto l’emissione di luce polarizzata dai bordi delle stelle nel 1946, stimolando lo sviluppo di strumenti appositi, chiamati polarimetri stellari, per cercare di rilevare questo effetto.
Lucyna Kedziora-Chudczer e Kimberly Bott, due autrici del nuovo studio, con lo strumento Hippi al Anglo-Australian Telescope. Crediti: K. Bott
Nel 1968, altri ricercatori avevano dedotto che la forma schiacciata di una stella, distorta a causa della rapida rotazione, comporterebbe l’emissione di luce polarizzata, ma la rilevazione di tale evidenza era finora sfuggita agli astrofisici.
«Lo strumento che abbiamo costruito, Hippi (High Precision Polarimetric Instrument), è il polarimetro astronomico più sensibile al mondo», afferma Cotton. «Finora è stato estremamente difficile misurare le proprietà delle stelle in rapida rotazione. Eppure queste informazioni sono fondamentali per la comprensione del ciclo di vita della maggior parte delle stelle più calde e più grandi presenti nella galassia, che sono anche quelle che generano gli elementi più pesanti, quali ferro e nichel, nello spazio interstellare».
Hippi comprende una serie di caratteristiche innovative, come l’uso di modulatori di cristalli liquidi ferroelettrici, componenti stampati in 3D e fotomoltiplicatori ad alta efficienza quantica. Uno degli obiettivi scientifici principali dello strumento è la rilevazione di luce diffusa dall’atmosfera di pianeti extrasolari, in grado di fornire informazioni sulla natura e le proprietà delle nuvole complementari a quelle ottenibili con altre tecniche, come la spettroscopia durante il transito del pianeta davanti alla stella madre.
Per saperne di più:
- Leggi l’articolo pubblicato su Nature Astronomy “Polarization due to rotational distortion in the bright star Regulus”, di Daniel V. Cotton, Jeremy Bailey, Ian D. Howarth, Kimberly Bott, Lucyna Kedziora-Chudczer, P. W. Lucas & J. H. Hough