Hubble scopre una rarità cosmica: una nana bianca ultramassiccia nata da una collisione stellare

Il telescopio spaziale Hubble non smette mai di sorprendere, ma questa scoperta è relativamente unica nel suo genere.

Un team internazionale di astronomi ha individuato qualcosa di davvero raro nello spazio: una nana bianca ultramassiccia formatasi non dall’evoluzione di una singola stella, ma dalla fusione con un’altra stella; la scoperta è stata possibile grazie al telescopio spaziale Hubble della NASA, che con le sue osservazioni nell’ultravioletto ha svelato dettagli invisibili ad altri strumenti.

Secondo Boris Gaensicke, ricercatore principale del programma e docente all’Università di Warwick (Regno Unito), questa scoperta “dimostra che le cose possono essere molto diverse da come appaiono a prima vista“; a un primo sguardo, infatti, la stella sembrava una normale nana bianca, ma Hubble ha mostrato che la sua storia è stata decisamente più turbolenta.

Cos’è una nana bianca?

Le nane bianche sono i resti ultradensi di stelle che non hanno abbastanza massa da esplodere come supernovae; hanno all’incirca le dimensioni della Terra, ma con una densità estrema: il nostro Sole, ad esempio, diventerà una nana bianca tra circa 5 miliardi di anni.

In teoria, una nana bianca può arrivare a 1,4 volte la massa del Sole. Tuttavia, quelle più massicce sono rarissime. Gli astronomi le chiamano “ultramassicce” e, finora, si pensava si formassero solo in due modi:

• dall’evoluzione di una singola stella molto massiccia;
• dalla fusione di due stelle, ad esempio due nane bianche o una nana bianca con una compagna binaria.

Il caso di WD 0525+526

Il protagonista di questa scoperta è WD 0525+526, una nana bianca distante 128 anni luce da noi e con una massa superiore del 20% a quella del Sole.

Alla luce visibile sembrava una stella come tante altre, ma lo spettrografo Cosmic Origins di Hubble ha svelato un indizio prezioso: la presenza di carbonio nell’atmosfera.

Questo dettaglio è fondamentale. Normalmente, le atmosfere delle nane bianche sono composte solo da idrogeno ed elio. Il carbonio rimane confinato nel nucleo, ben nascosto. Ma quando compare nello spettro, significa quasi sempre che la stella ha avuto un passato violento, frutto di una collisione cosmica.

Un’anomalia tra le anomale

WD 0525+526 non è solo un prodotto di fusione stellare, ma anche il più estremo del suo gruppo:

• ha una temperatura di 21.000 kelvin (oltre 37.000 gradi Fahrenheit);
• possiede una massa di 1,2 volte quella solare;
• contiene una quantità di carbonio atmosferico 100.000 volte inferiore rispetto ad altri resti di fusione.

Gli astronomi ipotizzano che questo avvenga per un processo chiamato semiconvezione, che porta piccolissime quantità di carbonio a “risalire” nell’atmosfera, anche se la stella è troppo calda perché la convezione classica possa avvenire.

Senza la sensibilità ultravioletta di Hubble, questa firma sarebbe rimasta invisibile.

Nuove prospettive sul futuro delle stelle

La scoperta, pubblicata su Nature Astronomy, apre scenari interessanti: se WD 0525+526 sembrava una nana bianca “normale” fino all’osservazione ultravioletta, quanti altri oggetti simili potrebbero nascondere un passato da stelle in collisione?

Antoine Bedrad, co-autore dello studio, è chiaro: “Vogliamo capire quanto siano comuni queste nane bianche al carbonio e quanti eventi di fusione siano nascosti tra le nane bianche “normali”. Questo ci aiuterà a comprendere meglio i sistemi binari e i percorsi che portano alle esplosioni di supernova“.

Hubble, un veterano sempre al top

Il telescopio spaziale Hubble continua a sorprendere dopo oltre 30 anni di attività, rivelando dettagli cruciali che ridisegnano la nostra comprensione dell’universo. È frutto di una collaborazione internazionale tra NASA ed ESA, con il centro Goddard (Maryland) a gestirne le operazioni e lo Space Telescope Science Institute di Baltimora a curarne l’attività scientifica.Ancora una volta, Hubble dimostra che anche le stelle che sembrano tranquille possono nascondere un passato… esplosivo.