Una sorta di “bilancia cosmica” per individuare le stelle “false magre” che si nascondono all’interno degli ammassi globulari galattici. Lo strumento innovativo è stato ideato da una equipe di ricercatori dell’Università di Bologna, guidata da Francesco Ferraro, docente al Dipartimento di Fisica e Astronomia, in collaborazione con l‘Osservatorio Astronomico di Bologna dell’Inaf. Realizzato nell’ambito del progetto Cosmic-Lab, finanziato con quasi 2 milioni di euro dall’Unione Europea, questo nuovo metodo di misurazione permette di calcolare con precisione la massa delle stelle: parametro fondamentale per determinare l’evoluzione di un astro e capire quale sarà il suo destino finale.
Il primo risultato: i ricercatori bolognesi sono riusciti a “smascherare” una Blue Straggler Star evoluta, particolare tipologia di stella di cui si sa ancora ben poco. Le Blue Straggler Star (Bss, in italiano “Vagabonde blu”) sono stelle massicce (tra 1,2 e 1,6 masse solari) che si trovano ancora all’inizio della loro vita. La loro particolarità sta nel fatto che sono osservate all’interno di ammassi globulari, agglomerati di migliaia o anche milioni di stelle nati circa 13 miliardi di anni fa, dunque agli albori dell’Universo (la cui età stimata è approssimativamente di 13,6 miliardi di anni). Secondo i modelli di evoluzione stellare, tutte le stelle più pesanti di 0,8-0,9 masse solari hanno completato il loro ciclo vitale negli ammassi globulari, finendo come nane bianche, stelle di neutroni o buchi neri. Le Blue Straggler Star, però, fanno eccezione. Secondo gli astronomi, questi oggetti così anomali si sarebbero generati attraverso processi fisici in grado di aumentarne la massa, come collisioni dirette o fenomeni di vampirismo (trasferimento di materia da una compagna). Ma la loro origine e i loro processi evolutivi rimangono ancora un mistero.
Fino ad oggi era stata identificata soltanto una Bss in una fase avanzata di evoluzione. Grazie alla “bilancia cosmica” bolognese è stata scovata una nuova Blue Straggler evoluta, con una massa pari a 1,4 volte quella del Sole, individuata nell’ammasso globulare 47 Tucanae. “L’abbondanza di un dato elemento chimico misurata dalle righe di assorbimento degli atomi ionizzati – spiega il professore Francesco Ferraro – è fortemente legata alla massa stellare, mentre tale dipendenza è trascurabile quando si usano le righe spettrali dello stesso elemento allo stato neutro. Poiché le abbondanze di tale elemento ottenute dalle due misurazioni devono concordare tra loro, la differenza tra i due valori può essere utilizzata per ricavare la massa della stella. La differenza tra le due abbondanze chimiche può essere quindi considerata come l’indice di una bilancia a due piatti: quando si sceglie il valore di massa corretto, l’indice punta sullo zero”. “L’approccio elaborato è molto potente in quanto permette di stimare in modo accurato differenze di massa tra stelle, indipendentemente dal fatto che esse siano ‘normali’ o ‘anomale’ – prosegue Davide Massari dell’Osservatorio Astronomico di Bologna dell’Inaf – minimizzando così possibili incertezze ed errori dovuti all’applicazione di metodi differenti”. “La scoperta – continua Ferraro – non solo coincide con una nuova identificazione di Bss evoluta (nella cosiddetta fase di ramo orizzontale, quando la stella produce luminosità convertendo elio in carbonio nel suo nucleo), ma apre anche una nuova frontiera per lo studio di questi oggetti, proponendo un metodo spettroscopico capace di riconoscere stelle più massicce in un mare di astri con luminosità e colori del tutto equivalenti“. “La larga applicabilità del metodo ad altri ammassi stellari promette di ottenere rapidamente grandi campioni di Bss evolute, permettendo finalmente uno studio sistematico di questi astri anche in fasi evolutive avanzate (finora completamente inesplorate)”, conclude Emilio Lapenna, ricercatore dell’Università di Bologna e co-autore della ricerca. “Questo permetterà di fornire nuovi stringenti vincoli ai modelli teorici che cercano di spiegarne l’origine e i processi evolutivi“.
