Vi sembrerà strano ma anche le stelle durante il loro ciclo vitale possono sperimentare una sorta di crisi di mezza età: una fase caratterizzata da un brusco crollo della loro attività magnetica e, di conseguenza, dal “rallentamento del rallentamento” della velocità di rotazione – che in questa fase cala dunque meno rapidamente rispetto al solito. A dirlo sono i risultati di una ricerca, condotta da tre astrofisici indiani, pubblicata ieri su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters.
Rappresentazione artistica che mostra l’interno rotante di una stella. Crediti: Essi/Iiser Kolkata/Nasa-Svs/ Esa/Soho-Lasco
Gli astronomi sanno da tempo che man mano che le stelle invecchiano la loro velocità di rotazione diminuisce. La causa di questo processo è il cosiddetto “frenamento magnetico“: un fenomeno dovuto alla costante perdita di particelle cariche con il vento solare, che nel tempo porta così via con sé piccole quantità di momento angolare.
Questo rallentamento comporta un’alterazione del campo magnetico della stella, che si traduce a sua volta in una ridotta attività stellare, ovvero in un ridotto numero di macchie solari, di brillamenti e, più in generale, di tutti i fenomeni intrinsecamente legati alla forza del campo magnetico.
La riduzione dell’attività stellare e della velocità di rotazione è legata all’età della stella. Una dipendenza talmente netta da aver dato vita alla girocronologia stellare‘, una tecnica utilizzata negli ultimi due decenni per stimare l’età d’una stella a partire, oltre che dalla sua massa, dal suo periodo di rotazione.
Tuttavia, recenti osservazioni hanno mostrato che, per stelle come il Sole, questa relazione tra attività, velocità di rotazione ed età viene meno nel periodo intorno alla metà della loro esistenza. Il nuovo studio, condotto da un team di ricercatori dell’Indian Institute of Science Education and Research di Calcutta (Iiser), fornisce una spiegazione per questo misterioso “malanno” di mezz’età.
Mediante modelli che simulano la genesi del campo magnetico stellare, Bindesh Tripathi et al. hanno gettato nuova luce sulla crisi di mezza età di stelle simili al Sole: un improvviso passaggio a una fase di bassa attività come il minimo di Maunder, un periodo in cui sul Sole non si osservano quasi macchie solari. Crediti: Nasa/Gsfc/Solar Dynamics Observatory
Utilizzando modelli numerici e simulazioni, i ricercatori hanno ottenuto risultati che mostrano come in stelle simili al Sole giunte a metà della loro vita – fase in cui attualmente si trova anche la nostra stella – la dinamo stellare, cioè il meccanismo che genera il loro campo magnetico, diventa improvvisamente meno efficiente. Ciò consente alle stelle di esistere in due distinti stati di attività: uno stato attivo e uno a più bassa attività. Una stella che si trovi a metà del suo percorso di vita, spiegano i ricercatori, può passare spesso alla modalità a bassa attività, il che comporta una perdita di quantità di moto angolare drasticamente ridotta da parte dei venti stellari magnetizzati.
«Questa ipotesi di una dinamo al di sotto della soglia critica in stelle simili al Sole fornisce una base fisica autoconsistente e unificante per una diversità di fenomeni stellari, spiegando ad esempio il motivo per cui le stelle oltre la mezza età non rallentano così in fretta come durante la loro giovinezza, la rottura delle relazioni girocronologiche e le recenti scoperte che suggeriscono che il Sole potrebbe essere in fase di transizione verso un futuro magneticamente inattivo», osserva uno dei tre autori dello studio, Dibyendu Nandy, del Center of Excellence in Space Sciences dell’Indian Institute of Science Education and Research.
Il nuovo lavoro, concludono i ricercatori, fornisce informazioni chiave sull’esistenza, nella recente storia del Sole, dei cosiddetti grandi minimi: periodi di bassa attività che si manifestano durante il ciclo undecennale con la presenza di pochissime macchie solari – il più noto dei quali è il minimo di Maunder, verificatosi tra il 1645 e il 1715 con un numero estremamente ridotto di regioni solari attive.
Per saperne di più:
- Leggi su Monthly Notice of the Royal Astronomical Society Letters l’articolo “Stellar mid-life crisis: subcritical magnetic dynamos of solar-like stars and the breakdown of gyrochronology” di