Una Galassia Starbust che Promette Onde Gravitazionali
Nel 1887 l’astronomo americano Lewis Swift scoprì una nube luminosa, che si rivelò una piccola galassia a circa 2,2 milioni di anni luce dalla Terra. Oggi è nota come IC 10, una galassia starbust per l’intensa attività di formazione stellare che avviene al suo interno.
Oltre un centinaio di anni dopo la scoperta di Swift gli astronomi stanno ancora studiando IC 10 con i telescopi più potenti a disposizione. Le nuove osservazioni dell’Osservatorio Chandra rivelano molte coppie stellari che un giorno potrebbero diventare sorgenti del più eccitante fenomeno cosmico osservato negli ultimi anni: le onde gravitazionali.
Analizzando le osservazioni di Chandra, realizzate nel corso di un decennio, gli astronomi hanno individuato in IC 10 oltre una dozzina di buchi neri e stelle di neutroni che si nutrono del materiale di giovani e massicce stelle compagne. Sistemi stellari di questo tipo vengono chiamati binarie a raggi X, dal momento che emettono radiazione X in quantità. Man mano che una stella massiccia orbita attorno al suo compagno, che sia un buco nero o una stella di neutroni, viene strappato via del materiale dalla stella, fino a formare un disco attorno all’oggetto compatto. L’attrito riscalda il materiale in caduta a milioni di gradi, producendo una sorgente luminosa di raggi X.
Quando la stella compagna massiccia esaurirà il suo combustibile, andrà soggetta ad un collasso catastrofico che produrrà un’esplosione di supernova e si lascerà alle spalle una stella di neutroni o un buco nero. Se la separazione tra gli oggetti compatti diviene abbastanza piccola via via che passa il tempo, verranno prodotte onde gravitazionali e gli oggetti si fonderanno.
Le galassie starbust come IC 10 sono luoghi eccellenti in cui cercare binarie a raggi X, perché sfornano stelle a un tasso molto rapido. Molti di questi astri neonati diventeranno coppie di stelle giovani e massicce; la più imponente delle due evolverà più rapidamente e si lascerà alle spalle un buco nero o una stella di neutroni, che rimarranno accoppiati con la restante stella massiccia. Se la separazione tra le stelle è abbastanza ridotta si produrrà un sistema binario a raggi X.
La nuova immagine composita di IC 10 combina dati a raggi X dell’Osservatorio Chandra (in blu scuro) con un’immagine ottica (in verde, rosso e blu) ripresa dall’astrofotografo Bill Snyder dall’Heavens Mirror Observatory in Sierra Nevada, California.
Sembra che le giovani stelle in IC 10 abbiano proprio l’età giusta per garantire la quantità massima di interazioni tra stelle massicce e oggetti compatti loro compagni. Infatti se il sistema fosse più giovane le stelle massicce non avrebbero avuto il tempo di esplodere in supernove e produrre un oggetto compatto, oppure l’orbita tra la grande stella e il suo compagno non si sarebbe ridotta abbastanza perché avesse inizio il trasferimento di massa da una all’altro. Se il sistema stellare fosse molto più vecchio, probabilmente si sarebbero già formati due oggetti compatti, impedendo la formazione di un disco che emette raggi X.
Chandra ha rilevato ben 110 sorgenti di raggi X in IC 10. Fra queste soltanto 40 sono visibili in luce ottica e 16 contengono stelle supergiganti blu. La gran parte delle altre sorgenti sono binarie contenenti stelle meno massicce. Vari oggetti mostrano una forte variabilità nell’emissione X, il che indica violente interazioni tra i due oggetti. Due studi che descrivono questi entusiasmanti risultati sono stati pubblicati su The Astrophysical Journal.
[ Barbara Bubbi ]
Image credit: X-ray: NASA/CXC/UMass Lowell/S. Laycock et al.; Optical: Bill Snyder Astrophotography
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