HST scopre una delle più piccole stelle dell'universo
Questa immagine HST risolve, per la prima volta, una delle più piccole stelle della nostra Via Lattea. Chiamata Gliese 623b (Gl623b), la minuscola stella ha una massa dieci volte inferiore a quella del Sole e 60.000 volte meno luminosa (se si trovasse alla stessa distanza del Sole ci apparirebbe con una luminosità appena otto volte quella della Luna piena).
Situata a 25 anni luce da noi in direzione della costellazione di Ercole, Gl623b è la componente minore di un sistema doppio dove la separazione tra i due membri è solo due volte la distanza tra la Terra e il Sole (circa 300 milioni di chilometri). La stella minore compie un'orbita attorno alla sua compagna maggiore ogni quattro ore.
Gl623b è stata scoperta con metodi indiretti, da osservazioni astrometriche che misurano le deviazioni nel moto della stella principale dovute all'attrazione gravitazionale della sua compagna invisibile.
La stella secondaria è troppo piccola e troppo vicina alla primaria per essere distinta dai telescopi con base a terra. Il potere risolutivo dell'Hubble è abbastanza grande da separare le due stelle.
Le nuove osservazioni consentiranno agli astronomi di misurare la magnitudine assoluta e la massa di Gl623b. Questo condurrà ad una migliore comprensione sulla formazione e sull'evoluzione delle più piccole stelle attualmente conosciute. Una volta si pensava che le stelle nane rosse fossero le più abbondanti nella Via Lattea: questo fatto rappresentava una soluzione possibile al mistero della "materia oscura" della nostra Galassia. Comunque le recenti osservazioni con il telescopio spaziale Hubble suggeriscono che queste stelle di piccola massa sono sorprendentemente rare.
La vita di una stella
Nel corso della sua esistenza, le stelle combattono una drammatica battaglia contro la forza di gravità. Questa forza tenta di collassare la stella spingendo i suoi strati esterni verso il centro. Ma la stella reagisce rilasciando energia nucleare che viene alimentata da un ricco rifornimento di idrogeno. Alla fine, normalmente dopo qualche miliardo di anni, le stelle consumano il loro carburante nucleare e la battaglia si conclude. Alcune stelle anziane muoiono tranquillamente mentre altre soffrono una morte violenta. Le modalità dipendono dalla loro massa. Le stelle che hanno all'incirca la stessa massa del Sole diventano nane bianche che brillano ancora per molto tempo a causa del calore residuo. Le stelle con massa dieci volte quella solare esplodono con particolare violenza e spesso formano stelle a neutroni. Gli scienziati pensano che la Nebulosa Granchio sia un caso di questi.
Il collasso di una stella
Una volta esaurito il carburante, la gravità prende il sopravvento e la stella collassa senza trovare resistenze. Normalmente una stella troverà altre sorgenti di combustibile come l'Elio, il Carbonio, l'Ossigeno e l'Azoto, ma questi offrono soltanto una breve sospensione della condanna. Alla fine la densità al centro della stella raggiunge livelli così alti che la stella non può collassare ulteriormente. L'intera pressione dovuta al collasso viene "immagazzinata" e pronta all'uso. Alla fine le condizioni diventano così estreme al centro della stella che tutta la pressione immagazzinata da anni di collasso viene rilasciata in un'unica luminosissima esplosione: una nova o una supernova a seconda della massa della stella. L'esplosione spinge via gli strati più esterni e comprime ancora di più il suo nucleo.
Durante un'esplosione di supernova (come è avvenuta nella Nebulosa Granchio) la stella emette più energia di quella emessa da una intera galassia formata di 100 miliardi di stelle. Gli strati esterni eiettati creano un guscio in espansione di polveri e di gas che vanno a formare i residui della supernova.
La nascita di una stella a neutroni
Oltre ai frammenti interstellari, l'esplosione di supernova lascia come eredità anche un nucleo collassato formato da neutroni, creati dalla compressione di elettroni e protoni. L'oggetto, chiamato stella a neutroni, con un diametro di circa 18 km, possiede una massa maggiore di quella del Sole e una densità tale che la quantità di materia contenuta in un cucchiaino da tè peserebbe miliardi di tonnellate. A causa delle sue piccole dimensioni e della sua alta densità, la stella a neutroni possiede un campo gravitazionale 300.000 volte più potente di quello della Terra. Anche la sua velocità di rotazione cresce drammaticamente durante il collasso. Tutti i corpi celesti ruotano ma la stella neutroni ruota molto rapidamente. La stella a neutroni della Nebulosa Granchio compie 30 giri ogni secondo alla velocità di 6 milioni di chilometri al secondo. E' l'unico tipo di stella che può ruotare a questa velocità senza andare in frantumi.
La formazione delle pulsar
Alcune stelle a neutroni, come quella del Granchio, emettono radio onde, luce e altre forme di radiazione che si accendono e si spengono a intermittenza come un faro. Sono chiamate per questo pulsar ma in realtà non è vero che accendono e spengono le loro radio onde: questo è solo ciò che sembra ad un osservatore da terra a causa della loro rotazione. Gli astronomi rilevano il segnale soltanto quando il raggio della pulsar investe la Terra.
Le pulsar possiedono un potente campo magnetico che intrappola e accelera le particelle cariche sparandole poi attraverso lo spazio come onde radio.
La rapida rotazione le trasforma in generatori di energia elettrica, capaci di accelerare le particelle cariche ad un'energia di milioni di volt. La pulsar Granchio, la più giovane ed energica che si conosca, produce tanta energia da
re la nebulosa ed espanderla. La vera differenza tra una stella a neutroni e una pulsar è che la pulsar ha un campo magnetico non allineato all'asse di rotazione ma spostato di 30 gradi rispetto ai poli di rotazione.
L'energia di una pulsar produce luce ed espande la nebulosa che la circonda. Questo effetto sottrae energia alla rotazione e così essa rallenta nel corso del tempo. Questo rallentamento nel moto di rotazione è comunque molto piccolo: una pulsar dimezza la sua velocità in circa 10.000 anni. Con il passare del tempo le pulsazioni del Granchio diventeranno sempre meno intense e anche l'emissione di raggi X alla fine si estinguerà. La stessa nebulosa sparirà nel giro di poche migliaia di anni. Alla fine rimarrà soltanto una pulsazione di onde radio con un periodo di pochi secondi.
Scoperte per la prima volta nel 1967 le pulsar furono soprannominate dagli scienziati con la sigla LGM (Little Green Man, Ometto verde) perché il loro segnale era così regolare che sembrava essere prodotto da una vita intelligente. Gli scienziati possono ora predire il verificarsi di una singola pulsazione a distanza di un anno con la precisione di un millesimo di secondo. Sono state catalogate più di 300 pulsar ma soltanto due di esse, Granchio e Vela, emettono anche una pulsazione visibile. La Pulsar Granchio emette radiazioni sull'intero spettro, inclusi i raggi gamma e X.
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