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Negli ultimi quattro anni, durante il mio dottorato in astrofisica – o “fantascienza”, come un professore che conosco era solito chiamarla – ho dedicato la maggior parte del mio tempo a studiare alcuni oggetti astronomici chiamati “stelle binarie”.

Non troppo tempo fa, mi fu chiesto di illustrare la mia ricerca di dottorato ad un pubblico di non esperti. In quell’occasione, rimasi piuttosto sorpresa nello scoprire che molti, nel pubblico, pensassero che il termine “stelle binarie” si riferisse a qualcosa di legato alla programmazione informatica. Ecco perché oggi ho deciso di condividere qui, con voi, i dieci maggiori segreti che ho scoperto sulle stelle binarie, iniziando da quello che effettivamente sono.

Il dizionario definisce il termine “binario” come qualcosa di “composto da, o riguardante, due oggetti”. Dunque, una stella binaria è un sistema formato da due stelle, le quali orbitano una attorno all’altra, grazie alla loro reciproca attrazione gravitazionale.

Ci si può dunque chiedere: perché questi oggetti dovrebbero essere interessanti? Bene, molte delle stelle nell’Universo si trovano in sistemi doppi. Per questo, il nostro Sole, essendo una stella singola, è piuttosto inusuale. Dal momento che questi sistemi sono piuttosto comuni nel cielo, è importante capire come trascorrono le loro vite, cosa fanno e come muoiono.

Dieci segreti delle stelle binarie

1. Hanno dimensioni molto diverse tra loro

I sistemi binari possono essere formati da stelle di diversa massa ed età. Ci sono molte possibili combinazioni: ad esempio, possiamo trovare due stelle simili al Sole, oppure una stella gigante ed una tipo il nostro Sole, o ancora due nane bianche o due stelle di neutroni, o addirittura sistemi dove una delle due è un buco nero. Il sistema binario più massivo che conosciamo si chiama R144. La più leggera delle due stelle in questo sistema è circa 95 volte più massiva del nostro Sole, mentre la più pesante delle due pesa quanto 205 Soli!

2. Disegnano diverse forme geometriche nel cielo

Mentre orbitano una attorno all’altra, le stelle binarie possono muoversi sia in orbite circolari che ellittiche, tracciando così cerchi o ellissi nel cielo.

3. Alcune hanno “relazioni a distanza”

Alcune stelle binarie orbitano una attorno all’altra a grandissima distanza. Mira, ad esempio, è un sistema composto da una stella gigante ed una nana bianca. La loro separazione è approssimativamente settanta volte la distanza tra la Terra ed il Sole, perciò’ impiegano circa 500 anni a completare un’intera orbita.

4. Alcune non amano essere separate

Al contrario, alcune stelle doppie sono vicinissime l’una all’altra. HM Cancri, un sistema formato da due nane bianche, è così stretto che le due stelle possono fare un’intera orbita una attorno all’altra in 324 secondi!

5. Ad alcune piace coccolarsi a vicenda

Alcune stelle binarie sono così vicine l’una all’altra che possono persino toccarsi. Gli astronomi chiamano questi oggetti “binarie a contatto”. Questi sistemi potrebbero spiegare l’esistenza di un tipo peculiare di stelle chiamate oggetti di Thorne–Żytkow.  In questi sistemi, una stella gigante, ad un certo punto, inizierebbe a divorare la sua compagna, una stella di neutroni.

6. Alcune sono ossessionate dall’idea di sembrare giovani

Nel momento in cui una delle due stelle inizia ad invecchiare, comincia ad espellere parte del materiale che la compone, attraverso un processo che gli astronomi chiamano “vento stellare”. Questo fornisce nuovo carburante per alimentare la compagna, che così ringiovanisce!

7. Alcune sono pittrici, come Da Vinci

Se una delle due stelle cresce a sufficienza da iniziare a disperdere i suoi strati più esterni, la stella compagna, nel muovergli attorno, inizia a pitturare meravigliose spirali nel vento. Grazie a telescopi come il telescopio spaziale Hubble o ALMA, in Cile, siamo in grado di osservare questo fenomeno!

8. Ad alcune piace esplodere

Se entrambe le stelle sono ormai vecchie, possono perdere, tramite i venti, fino ad una massa terrestre al mese. I venti provenienti dalle due stelle possono scontrarsi frontalmente, producendo un’esplosione titanica, che scalda il gas circostante fino a portarlo a molti milioni di gradi. Questa collisione irradia nei raggi X, e siamo perciò in grado di osservarla con alcuni tipi di telescopi.

9. Alcune possono avere dei “figli”

Non sarebbe bello avere due albe e due tramonti ogni giorno? Beh, per i pianeti i cui “genitori” sono le stelle binarie anziché una stella singola, questo è possibile! Ci sono due tipi di configurazioni planetarie attorno ai sistemi binari: il pianeta orbita attorno ad entrambe le stelle, oppure solo attorno ad una delle due. Sfortunatamente, nessuno dei pianeti che abbiamo trovato finora attorno a stelle binarie è in grado di ospitare la vita (almeno, per come la conosciamo).

10. Stelle binarie ormai morte possono comunicare dall’”oltretomba”

La massa di una stella determina il tipo di oggetto che rimarrà dopo la sua morte, come relitto. Le stelle leggere diventano nane bianche, mentre le stelle pesanti muoiono diventando stelle di neutroni o buchi neri. Tutti questi oggetti, ma in maniera particolare i buchi neri, sono incredibilmente densi. Quando due oggetti di questo tipo si trovano ad orbitare uno attorno all’altro, generano delle piccole distorsioni nello spazio-tempo, che possiamo immaginare come le increspature sulla superficie di una pozzanghera. Quanto più l’oggetto è denso, tanto più sarà grande la distorsione che causerà: queste increspature, che chiamiamo onde gravitazionali, possono essere misurate dalla Terra. Pazzesco, no?!

Tradotto da Maria Cristina Fortuna. 

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