Antares rivelata in tutto il suo splendore

Utilizzando l’interferometro del Very Large Telescope Interferometer (VLTI) dell’ESO gli astronomi hanno ottenuto risultati straordinari: l’immagine più dettagliata di sempre di una stella, la famosa Antares e la prima mappa delle velocità del materiale nell’atmosfera di una stella diversa dal Sole, rivelando turbolenze inattese nell’enorme, estesa atmosfera di Antares.

I risultati sono stati pubblicati su Nature.

La brillante Antares appare ad occhio nudo illuminata da una tinta rossastra, nella costellazione dello Scorpione. È una stella supergigante rossa, enorme e relativamente fredda, ormai negli ultimi stadi della sua esistenza, sulla via di esplodere come supernova. Quando una stella sulla via del declino diventa una supergigante rossa la sua atmosfera si espande così che l’astro diventa grande e luminoso, ma con bassa densità. Antares ora ha una massa di circa 12 volte quella del Sole e un diametro 700 volte maggiore di quello solare. Si ritiene che abbia iniziato la sua vita con una massa oltre 15 volte quella del Sole e che abbia perduto tre masse solari di materiale nel corso del tempo.

Un team di astronomi, guidato da Keiichi Ohnaka dell’Universidad Católica del Norte in Cile ha mappato la superficie di Antares e misurato i moti del materiale superficiale, ottenendo la miglior immagine di sempre della superficie e dell’atmosfera di una stella diversa dal Sole. Il Very Large Telescope Interferometer dell’ESO, in Cile, può combinare i fasci di luce da vari telescopi, fino a quattro, per creare un telescopio virtuale equivalente a un singolo specchio ampio fino a 200 metri. Questo permette di risolvere fini dettagli ben al di là di quello che può essere osservato da un singolo telescopio.

Usando il VLTI dell’ESO (l’interferometro del VLT) alcuni astronomi hanno prodotto questa notevole mappa delle velocità del materiale che compone l’atmosfera stellare della supergigante rossa Antares. È la prima mappa del suo genere per una stella diversa dal Sole. In rosso le regioni in cui il materiale si sta allontanando da noi e in blu quelle in cui il materiale si sta avvicinando. Le zone vuote intorno alla stella non descrivono una situazione reale, ma mostrano le regioni in cui le misure di velocità non sono state possibili.

“Il meccanismo in base al quale stelle come Antares possano perdere massa così rapidamente nella fase finale della loro evoluzione è rimasto un problema da risolvere per oltre mezzo secolo”, afferma Keiichi Ohnaka, a guida dello studio. “Il VLTI è il solo strumento che possa misurare direttamente i moti del gas nell’estesa atmosfera di Antares. La prossima sfida è identificare il meccanismo che guida i moti turbolenti”.

Utilizzando i nuovi dati il team ha creato la prima mappa bidimensionale di velocità dell’atmosfera di una stella diversa dal Sole. Per ottenere questo risultato il team ha utilizzato il VLTI con tre dei telescopi ausiliari e uno strumento chiamato AMBER, il che ha permesso di riprendere immagini singole della superficie di Antares in un piccolo range di lunghezze d’onda infrarosse. In questo modo è stata calcolata la differenza tra la velocità del gas atmosferico in varie posizioni sulla superficie stellare e la velocità media sull’intera stella. Il risultato eccezionale è una mappa delle velocità relative del gas atmosferico attraverso l’intero disco di Antares.

Gli astronomi hanno scoperto gas turbolento, a bassa densità, molto più lontano dalla stella del previsto e hanno concluso che il moto non deriva dalla convezione (processo in base al quale il materiale freddo si sposta verso il basso e quello caldo sale, con moto circolare), cioè da movimento su vasta scala di materia che trasferisce energia dal nucleo agli strati esterni in molte stelle. Secondo lo studio, la conseguenza è che deve essere necessario un nuovo processo ancora sconosciuto, per spiegare questi moti nelle estese atmosfere delle supergiganti rosse come Antares.

“In futuro queste tecniche osservative potranno essere applicate a vari tipi di stelle per studiare le loro superfici e le atmosfere con dettaglio senza precedenti. Questo finora si è limitato al nostro Sole”, conclude Ohnaka. “Il nostro lavoro porta l’astrofisica stellare a una nuova dimensione e apre una finestra osservativa totalmente nuova sulle stelle”.
[ Barbara Bubbi ]

http://www.eso.org/public/news/eso1726/
Crediti:ESO/K. Ohnaka