Come faremmo senza vagabonde blu?

Non tutte le persone invecchiano nello stesso modo. Alcune a 50 anni ne dimostrano 70 e viceversa. Molto dipende dallo stile di vita. Una cosa analoga succede agli ammassi globulari. Benché abbiano tutti la stessa età anagrafica, la loro evoluzione può essere molto diversa.

Gli ammassi globulari, come tutti sanno, sono gruppi numerosissimi di stelle legate tra loro dalla mutua gravità. Strutture di forma sferica, esse sono veri e propri relitti del primo Universo con un’età che si aggira sui 12-13 miliardi di anni; ossia sono nati poche centinaia di milioni di anni dopo il Big bang. La nostra galassia ne contiene circa 150 e in essi si trovano le sue stelle più vecchie.

Tuttavia, gli ammassi, nati da così tanti miliardi di anni fa, possono essere ancora giovani nel loro aspetto. In altre parole, un organismo fatto di vecchie cellule può ancora muoversi e agire come un giovane. Negli uomini non è facile valutare questa “apparente” età biologica. Per gli ammassi si è scoperto un orologio quasi perfetto. Ancora una volta dobbiamo dire grazie alle vagabonde blu, le nostre care amiche del libro sul Cosmo.

Sappiamo già bene quale meccanismo usino per sembrare più giovani della loro vera età. E’ invece una novità ciò che esse possono dirci sull’età biologica dell’ammasso di cui fanno parte. Niente da fare, sono stelle che non vogliono invecchiare e nemmeno fare invecchiare l’organismo che le ospita!

E’ bastato il telescopio da 2.2 m dell’ESO con l’aiuto di Hubble e di altri grandi telescopi terrestri per permettere a un gruppo di studiosi italiani di smascherare l’abilità delle vagabonde blu.  Sono proprio loro che permettono di valutare l’età evolutiva dell’ammasso, indipendentemente dalla vera età anagrafica.

ammassi globulari
Alcuni ammassi studiati per vedere la distribuzione delle vagabonde blu.  In alto: M 4 (ESO), Omega Cen (ESO), M 80 (Hubble); in mezzo: M 53 (Hubble), NGC 6752 (Hubble), M 13 (Hubble); in basso: M 4 (Hubble), NGC 288 (Hubble), 47 Tuc (Hubble)
Fonte: M 4: ESO. Omega Cen: ESO/INAF-VST/OmegaCAM.; M 80: The Hubble Heritage Team(AURA/STScI/NASA/ESA); M 53: ESA/Hubble & NASA; NGC 6752: ESA/Hubble & NASA; M 13: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA); M 4: ESA/Hubble & NASA; NGC 288: ESA/Hubble & NASA; 47 Tuc: NASA, ESA, and G. Meylan (École Polytechnique Federale de Lausanne).

Da un punto di visto teorico, gli ammassi dovrebbero essere formati solo da stelle molto vecchie, tutte di età simile. Che poi qualcuna sia ancora luminosa e altre già spente dipende solo dalla loro massa. In altre parole, gli ammassi dovrebbero essere oggetti estremamente simili tra loro, in grado di splendere grazie alle stelle meno massicce e più longeve. Sarebbe ben difficile capire se sono più o meno in formsa.

In realtà, invece, in ogni ammasso globulare ci sono stelle che vanno contro corrente. Malgrado dovrebbero già essere sulla via del tramonto o addirittura tramontate, esse riescono a rinascere a nuova vita e a risplendere quando le sorelle di pari età sono ormai allo stremo. Non possono compiere questo miracolo da sole, ma sfruttano la presenza di una compagna o il passaggio troppo ravvicinato di un’altra stella singola. D’altra parte dentro un ammasso le stelle sono tante e molto vicine e gli scontri frequenti. La stella che vuole ringiovanire non fa altro che “succhiare” materia dalla compagna e rimpinzarsi di nuovo carburante per riprendere il suo lavoro che sembrava vicino alla fine. Nel caso di uno scontro, si unisce a un’altra sorella singola e insieme formano un nuovo astro ben più vigoroso di prima.

In queste condizioni, le vagabonde blu diventano oggetti estremamente utili. Esse, infatti, sono sia molto massicce che molto luminose e si differenziano da altri oggetti simili dell’ammasso. Ad esempio, le giganti rosse le uguagliano come luminosità, ma hanno una massa minore. Oltretutto il loro colore è diverso, dato che non possono nascondere l’età e tendono al rosso, mentre le “vagabonde” brillano nel blu come fossero realmente giovani. Vi sono, poi, stelle di pari massa, ma con tutti gli anni che sono passati (e senza contributi esterni di carburante) sono già diventate stelle di neutroni. Per massicce che siano, sono ben difficili da osservare se non in particolari lunghezze d’onda.

Perché siamo tanto interessati alla loro massa e alla loro luminosità? Presto detto. La grande massa fa sì che esse tendano a “cadere” verso il centro dell’ammasso. La loro luminosità, invece, le rende visibili anche con “normali” telescopi.

I ricercatori hanno, allora, cercato di vedere come si distribuivano all’interno di 21 ammassi globulari. Alcuni di questi sono apparsi giovani malgrado la loro età anagrafica. Perché giovani? Perché le vagabonde blu sono ancora distribuite all’interno dell’ammasso, un po’ dappertutto. Altri gruppi, invece, appaiono molto più vecchi, dato che le vagabonde blu sono già concentrate verso il centro. Un certo numero di ammassi mostra invece una situazione intermedia: alcune vagabonde sono ormai vicine al centro, ma altre rivolvono ancora a un distanza non indifferente dal nucleo centrale.

In parole povere, ogni ammasso mostra un’età evolutiva diversa da quella di un altro. Età evolutiva in termini soprattutto di evoluzione dinamica. Quelle apparentemente più vecchie sono orami molto vicine al collasso del nucleo centrale che diventa sempre più denso, forse fino a trasformarsi in un enorme buco nero. Probabilmente ciò avverrà nel giro di poche centinaia di milioni di anni. Quelli apparentemente più giovani subiranno il collasso tra moltissimo tempo, forse varie volte l’età attuale dell’Universo. Che cosa regola questo diverso stato evolutivo? Potrei dirvi, come per gli uomini, lo stile di vita. In realtà, trattandosi di stelle, è più giusto dire il loro numero, la densità per parsec cubico, la velocità di rivoluzione delle stelle, ecc.

Grazie vagabonde blu. State ricambiando alla grande la fortuna  di poter vivere … due volte!

Qui potete vedere una bellissima simulazione:
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18 Commenti    |    Aggiungi un Commento

  1. bellissimo articolo e dall'approccio scientifico apparentemente semplice ma efficace.
    chissà quante cose hanno da "dirci" queste vagabonde

  2. Complimenti, mi fa piacere che questo sia stato possibile grazie a degli italiani. Le vagabonde blu sono davvero strane devo ammettere; una domanda però mi amareggia: questo vorrebbe dire che fra diversi miliardi di anni gli ammassi globulari, magari quelli della nostra galassia, non saranno altro che grandi buchi neri che girano attorno alla galassia?

  3. Citazione Originariamente Scritto da Siggiorgio Visualizza Messaggio
    Complimenti, mi fa piacere che questo sia stato possibile grazie a degli italiani. Le vagabonde blu sono davvero strane devo ammettere; una domanda però mi amareggia: questo vorrebbe dire che fra diversi miliardi di anni gli ammassi globulari, magari quelli della nostra galassia, non saranno altro che grandi buchi neri che girano attorno alla galassia?
    Non è detto... Le stelle più massicce piomberanno verso il centro, ma quelle più "leggere" continueranno forse a rivolvere a distanza di sicurezza. Certò che il loro splendore sarà limitato... nane rosse e poco di più...

  4. Citazione Originariamente Scritto da etruscastro Visualizza Messaggio
    bellissimo articolo e dall'approccio scientifico apparentemente semplice ma efficace.
    chissà quante cose hanno da "dirci" queste vagabonde
    la stella che visse due volte... mi ricorda qualcosa...

  5. Beh, se una vagabonda blu passa da queste parti...ditemelo...vorrei mantenermi giovane.
    A parte tutto ottimo articolo caro Enzo ed ottimo che gli italiani di tanto in tanto siano forti anche in questo campo , anzi questo grande campo scientifico...dove peraltro già imperversa alla grande un tale Vincenzo Zappalà.
    A presto e tanti auguri a te , allo staff ed a tutti i frequentatori del sito più bello del Mondo.

  6. Citazione Originariamente Scritto da Mario Fiori Visualizza Messaggio
    Beh, se una vagabonda blu passa da queste parti...ditemelo...vorrei mantenermi giovane.
    A parte tutto ottimo articolo caro Enzo ed ottimo che gli italiani di tanto in tanto siano forti anche in questo campo , anzi questo grande campo scientifico...dove peraltro già imperversa alla grande un tale Vincenzo Zappalà.
    A presto e tanti auguri a te , allo staff ed a tutti i frequentatori del sito più bello del Mondo.
    grazie caro Mario. Altrettanti auguri a te di Buon Natale, Buon Anno e... fine del mondo!!!!

  7. Eccezionale intuizione! E bellissimo video! Sembra che le vagabonde blu si avvicinino al centro dell'ammasso a ondate e con gusci concentrici e successivi. Emozionante, grazie Enzo!

  8. Citazione Originariamente Scritto da Manni Antonio Visualizza Messaggio
    Non riesco a vedere la simulazione, non mi carica la pagina .
    Neanch'io