Una nebulosa planetaria a farfalla emerge dal suo bozzolo di polveri

Alcune delle immagini più dettagliate mai realizzate con il Very Large Telescope (VLT) dell’ESO hanno rivelato, per la prima volta, ciò che accade ad una stella verso le sue ultime fasi di vita, dando origine ad una nebulosa planetaria con una forma a farfalla. Queste osservazioni della stella gigante rossa L2 Puppis, dalla modalità ZIMPOL del nuovo strumento SPHERE installato al VLT, ha anche mostrato la presenza di una stella compagna in sua prossimità. Gli stadi delle stelle morenti continuano a porre agli astronomi molti enigmi, e l’origine di nebulose bipolari come questa, con le loro complesse e affascinanti figure a clessidra, a maggior ragione. Questa nuova modalità di fotografia ci dice che il VLT è attualmente lo strumento con la tecnica di immagine astronomica diretta più precisa oggi esistente.

Immagine VLT/SPHERE della stella L2 Puppis e dei suoi dintorni
Immagine VLT/SPHERE della stella L2 Puppis e dei suoi dintorni

A circa 200 anni luce di distanza, L2 Puppis è una delle giganti rosse più vicine alla Terra, conosciuta perchè sta entrando nelle fasi finali della sua vita. Le nuove osservazioni con la modalità ZIMPOL di SPHERE sono state effettuate in luce visibile utilizzando una ottica adattiva estrema, la quale corregge immagini ad un livello molto più dettagliato rispetto alle ottiche adattive comuni, consentendo così ad oggetti poco luminosi e a strutture in prossimità di brillanti sorgenti di luce, di essere viste con un dettaglio maggiore. Questi rappresentano i primi risultati di questo genere e i più dettagliati pubblicati su un tale tipo di stella.

ZIMPOL può produrre immagini che sono fino a tre volte più fini e precise di quelle date dal NASA/ESA Hubble Space Telescope, e le nuove osservazioni mostrano la polvere attorno L2 Puppis in un dettaglio incredibile. Tali osservazioni confermano risultati precedenti, facenti uso di NACO, i quali mostravano della polvere disposta a formare un disco, che dalla Terra viene visto quasi completamente di profilo, ma stavolta con un livello di dettaglio molto superiore. L’informazione della polarizzazione fornita da ZIMPOL ha inoltre consentito al team di ricerca di costruire un modello tri-dimensionale della struttura di polveri.

Gli astronomi hanno scoperto che il disco di polveri inizia a circa 900 milioni di chilometri di distanza dalla stella – leggermente più lontano della distanza dal Sole a Giove – e hanno trovato che spara verso l’esterno, creando una forma simmetrica a tunnel che circonda la stella. Il team ha anche osservato una seconda sorgente luminosa a circa 300 milioni di chilometri – due volte la distanza dalla Terra al Sole – da L2 Puppis.  Questa stella compagna così vicina è molto probabilmente un’altra gigante rossa di massa leggermente inferiore, ma meno evoluta.

La combinazione di una grande quantità di polveri che circondano una stella lentamente morente, insieme alla presenza di una stella compagna, ci fanno capire che questo è esattamente il tipo di sistema previsto per formare una nebulosa planetaria bipolare. Questi tre elementi sembrano necessari, ma una grande dose di fortuna è anche richiesta se si vuole far si che successivamente emerga una farfalla celestiale da questa crisalide polverosa.

L’autore a capo dell’articolo, Pierre Kervella, spiega: “L’origine della nebulosa planetaria bipolare è uno dei grandi problemi classici della moderna astrofisica, specialmente il problema di come, esattamente, le stelle restituiscono il loro prezioso carico di metalli allo spazio – un processo importante, perchè è proprio questo materiale che sarà utilizzato dopo per produrre nuove generazioi di sistemi planetari.”

In aggiunta al disco di L2 Puppis, il team ha trovato due coni di materia, i quali sorgono non perpendicolarmente al disco. Importante notare che, all’interno di questi coni, sono presenti due lunghi pennacchi di materia che curvano lentamente. Dai punti di origine di questi pennacchi, il team di astronomi deduce che uno di essi è probabilmente il risultato dell’interazione tra la materia rilasciata da L2 Puppis e il vento e la pressione di radiazione della stella compagna, mentre l’altro è forse originato dalla collisione tra i venti stellari delle due stelle, oppure è il risultato di un disco di accrescimento intorno alla stella compagna.

Sebbene ancora molto deve essere compreso, queste sono le due teorie principali per le nebulose planetarie bipolari, entrambe basate sull’esistenza di un sistema stellare binario. Le nuove osservazioni suggeriscono che entrambi questi processi sono in azione intorno a L2 Puppis, facendo apparire molto probabile che con il tempo, le due stelle daranno vita ad una nebulosa a farfalla.

Pierre Kervella conclude: “Con la stella compagna che orbita intorno L2 Puppis in appena pochi anni, ci aspettiamo di vedere come tale compagna modelli il disco della gigante rossa. Sarà possibile seguire l’evoluzione delle caratteristiche del disco intorno alla stella in tempo reale – una prospettiva estremamente rara ed entusiasmante.”

L’articolo originale è reperibile QUI.

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