Ehi, l’ultima stella sta morendo

Tra miliardi di anni, quando il nostro Sole si avvicina alla fine della sua vita e i nuclei di elio iniziano a fondersi nel suo nucleo, si gonfierà drammaticamente e si trasformerà in quella che è conosciuta come una stella gigante rossa. Dopo aver ingoiato Mercurio, Venere e la Terra senza ruttare, sarebbero diventati così grandi da non poter più trattenere i loro strati esterni di gas e polvere.

In un finale glorioso, questi strati esploderanno nello spazio per formare un bellissimo velo di luce, che brillerà come un’insegna al neon per migliaia di anni prima di svanire.

La galassia è costellata di migliaia di questi monumenti simili a gioielli, conosciuti come nebulose planetarie. È lo stadio terminale naturale delle stelle che vanno da metà della massa del Sole a otto volte la sua massa. (La maggior parte delle stelle massicce ha una fine più violenta, un’esplosione chiamata supernova.) Le nebulose planetarie hanno una vertiginosa varietà di forme, come suggerito da nomi come Southern Crab, Cat’s Eye e Butterfly. Ma nonostante la sua bellezza, è stato anche un mistero per gli astronomi. Come fa una farfalla cosmica a emergere dal bozzolo rotondo apparentemente privo di caratteristiche di una stella gigante rossa?

Osservazioni e modelli al computer ora indicano una spiegazione che sarebbe sembrata strana 30 anni fa: la maggior parte delle giganti rosse ha una stella compagna molto più piccola nascosta tra le braccia della gravità. Questa seconda stella forma la trasformazione in una nebulosa planetaria, proprio come un vasaio forma una ciotola su un tornio da vasaio.

La teoria prevalente sulla formazione di nebulose planetarie in precedenza includeva solo una stella: la stessa gigante rossa. Con solo una debole gravità sui suoi strati esterni, perde massa molto rapidamente verso la fine della sua vita, perdendo fino all’1% ogni secolo. Esce anche come una pentola di acqua bollente sotto la superficie, facendo pulsare gli strati esterni dentro e fuori. Gli astronomi hanno ipotizzato che questi impulsi producano onde d’urto che esplodono Gas e polvere nello spazio, creando il cosiddetto vento stellare. Tuttavia, richiederebbe una grande quantità di energia per espellere completamente questa materia senza che ricada nella stella. Non può essere alcun dolce esalare, questo vento; Hai bisogno della potenza di un missile.

Dopo che lo strato esterno della stella è fuoriuscito, lo strato interno molto più piccolo collassa in una nana bianca. Questa stella, molto più calda e luminosa della gigante rossa da cui proviene, illumina e riscalda il gas in fuga, finché il gas inizia a brillare da solo e vediamo una nebulosa planetaria. L’intero processo è molto veloce per gli standard astronomici ma lento per gli standard umani, di solito richiede secoli o migliaia di anni.

Fino al lancio del telescopio spaziale Hubble nel 1990, “eravamo sicuri di essere sulla strada giusta” per comprendere il processo, afferma Bruce Balick, astronomo dell’Università di Washington. Poi lui e il collega Adam Frank, dell’Università di Rochester a New York, erano a una conferenza in Austria e videro le prime immagini di Hubble di nebulose planetarie. “Siamo usciti per un caffè, abbiamo visto le foto e sapevamo che il gioco era cambiato”, dice Balik.

Gli astronomi presumevano che le giganti rosse fossero sfericamente simmetriche e che la stella rotonda dovesse produrre una nebulosa planetaria circolare. Ma non è quello che Hubble ha visto, nemmeno vicino ad esso. “Sta diventando chiaro che molte nebulose planetarie hanno strutture assiali asimmetriche”, afferma Joel Kastner, astronomo del Rochester Institute of Technology. Hubble ha rivelato notevoli lobi, ali e altre strutture che non erano rotonde ma erano simmetriche rispetto all’asse principale della nebulosa, come se stessero girando attorno a un tornio da vasaio.