Come distruggersi a vicenda e pentirsi in tempo

Sappiamo che le stelle di piccola massa (inferiori a circa 0.5 masse solari) non hanno teoricamente la capacità di fondere l’elio rimasto dopo la fusione dell’idrogeno. La temperatura non è, infatti, sufficiente a innescare i processi che dovrebbero trasformare l’elio in carbonio e poi in ossigeno. Ciò che rimane sarebbe quindi una stella con elettroni degeneri, una nana bianca, composta essenzialmente di elio, nata però senza dar luogo ai fenomeni eclatanti delle stelle più massicce (nebulose planetarie). Una trasformazione senza clamore e piuttosto insignificante. E anche molto lenta. Anzi… troppo lenta, per poter accadere! Il tempo perché ciò possa avvenire su stelle così poco massicce è di gran lunga superiore all’età dell’Universo. Teoria, insomma, solo teoria? E invece no. Due nane bianche strettamente unite tra loro hanno mostrato di essere entrambe stelle di elio

Andiamo per gradi e scusatemi se userò un linguaggio molto “umanizzato”. E’ talmente affascinante l’avventura che mi sembra realmente di assistere a una vicenda umana.

Si conoscono almeno una cinquantina di coppie di nane bianche. Tra queste solo due hanno il vantaggio osservativo enorme di eclissarsi a vicenda. Una sola però ha mostrato di essere composta da due nane bianche entrambe di elio. Normalmente, le nane bianche si mostrano come oggetti inerti con un nucleo esposto di carbonio e ossigeno, ciò che rimane dopo il bruciamento dell’idrogeno e dell’elio. In altre parole, stelle originariamente sufficientemente massicce da giungere relativamente in fretta alle fasi di gigante rossa e poi a quella di nana bianca.

D’altra parte, come già detto, esse sono le uniche che possono essere scoperte con i tempi scala necessari alle varie trasformazioni. In altre parole, le uniche nane bianche osservabili sono quelle abbastanza grandi, perché le più piccole (quelle di elio) non possono ancora esserlo diventate nella breve vita del nostro Universo.

Come può, allora, essere possibile vedere la coppia CSS 41177 (a 1140 anni luce nella costellazione del Leone), studiata in dettaglio all’Università di Warwick? L’unica possibilità è che la vita di coppia abbia ridotto in modo drastico le masse di entrambe.

Vediamo come possono essere andate le cose… Entrambe le stelle avevano all’origine una massa sufficientemente alta, $superiore$ alle 0.5 masse solari. La più grande delle due iniziò la sua espansione come $gigante$ rossa, fino a riempire il proprio lobo di Roche. La compagna passò velocemente all’azione rubandole gli strati esterni d’idrogeno. La massa della prima si ridusse velocemente e drasticamente non permettendole di innescare la fusione dell’elio. Si trasformò allora senza infamia e senza lode in una inerte nana bianca di elio.

Nel frattempo, la ingorda compagna iniziò a espandersi e divenne anch’essa una $gigante$ rossa, riempiendo il proprio lobo di Roche. La triste nana bianca non se lo fece dire due volte e passò all’azione, rubando anch’essa l’idrogeno a colei che glielo aveva strappato precedentemente. Una vendetta inutile. Ormai non era più in grado di utilizzarlo, essendosi trasformata in nana bianca e tutto quel magnifico carburante venne disperso nello spazio. Anche il destino della seconda stella era segnato: senza idrogeno, la sua massa era calata e così anch’essa non riuscì a bruciare l’elio e degenerò in nana bianca di elio.

Tanta lotta e ingordigia per niente. Una lunga vita senza più speranza di riabilitazione? Fortunatamente no. Come ben sappiamo, nell’Universo non esiste la cattiveria e le due stelline, pentitesi amaramente, hanno deciso il da farsi. In poco più di un miliardo di anni le loro orbite si stringeranno sempre di più fino a che si uniranno insieme in un solo corpo celeste. A quel punto la massa sarà doppia e permetterà, finalmente, la fusione dell’elio e una vita attiva e vivace sottoforma di sub-nana calda per almeno 100 milioni di anni. Non è molto, ma sempre meglio che niente.

Tutto è bene ciò che finisce bene…