Le stelle più massicce dell’universo terminano la loro vita in supernove, esplosioni che le distruggono. Ma per le stelle di dimensioni più piccole, la fine della loro vita non è così spettacolare, ma piuttosto silenziosa. Stelle come il nostro Sole alla fine si trasformano in nane bianche estremamente calde, perdendo la maggior parte della loro massa e poi raffreddandosi lentamente nel corso di miliardi di anni. Nonostante ciò, ci sono ancora molte cose che non conosciamo su questa trasformazione e sull’evoluzione stellare in generale. Per questo motivo, i ricercatori sono interessati a trovare giovani nane bianche, specialmente quando si trovano in ammassi di stelle. Questo permette loro di stimare meglio la relazione tra massa iniziale e massa finale, un aspetto molto importante per la comprensione delle stelle.
Gli astronomi hanno recentemente individuato un candidato perfetto per questo tipo di studio. La nana bianca in questione si trova al centro di una nebulosa planetaria, una nube di gas e polvere rilasciata dalla stella nella fase finale della sua vita. Questa nana bianca fa parte dell’ammasso stellare aperto M37 ed è relativamente giovane, essendo diventata una nana bianca solo poche centinaia di migliaia di anni fa. Il team di ricerca è riuscito a ottenere una stima abbastanza precisa della sua massa finale, ma era interessato anche a conoscere la sua massa iniziale.
Per stimare la massa iniziale della nana bianca, il team ha considerato le proprietà della stella, l’età dell’ammasso stellare e la massa della nebulosa planetaria che è stata lasciata indietro. Quando una stella come il Sole esaurisce l’idrogeno nel suo nucleo, subisce un piccolo collasso e il nucleo si contrae, diventando abbastanza caldo da fondere l’elio. Gli strati esterni della stella vengono spinti verso l’esterno e la stella si ingrandisce, diventando una gigante rossa. Questi strati esterni sono debolmente legati e iniziano a disperdersi. Alla fine, il nucleo esaurirà anche l’elio, collasserà in una nana bianca e spingerà gli strati esterni verso l’esterno, formando una nebulosa planetaria.
Le nebulose planetarie sono chiamate così perché, quando furono scoperte per la prima volta, sembravano rotonde, simili a pianeti. Ci sono solo tre nebulose planetarie all’interno di ammassi stellari conosciuti, e queste sono particolarmente preziose perché tutte le stelle al loro interno sono nate nello stesso momento. Le stelle si formano da nubi di gas secondo una funzione di massa iniziale, producendo alcune stelle grandi e molte stelle piccole. Le stelle più grandi consumano il loro carburante nucleare più rapidamente, lasciando indietro le stelle più piccole. Questo ci ha permesso di comprendere meglio la formazione degli ammassi stellari e fornisce un’idea unica sull’evoluzione delle stelle come il Sole.
I dati provenienti dalle nane bianche molto giovani sono particolarmente preziosi, poiché queste stelle sono al centro delle nebulose planetarie. Tuttavia, finora non è stato possibile studiare le stelle centrali delle nebulose planetarie negli ammassi stellari aperti, poiché sono molto distanti e deboli. Questa è la prima volta che i ricercatori sono riusciti a studiare la stella centrale di una nebulosa planetaria in un ammasso stellare aperto.
Dalle analisi effettuate, si è scoperto che la stella centrale della nebulosa planetaria in questione doveva inizialmente pesare circa 2,8 volte il nostro Sole, perdendo una grande quantità di massa nella fase post-gigante rossa. In totale, la stella ha perso il 70% della sua massa durante la sua vita. Un’altra indicazione che la nana bianca è giovane è che i suoi strati esterni sono ancora in fase di stabilizzazione. Sulla sua superficie sono presenti carbonio ed elio. Il team di ricerca ritiene che questa stella diventerà presto una nana bianca all’elio, una volta che il carbonio si sarà depositato all’interno, essendo più pesante dell’elio.
Lo studio su questa nana bianca e la sua relazione con la nebulosa planetaria è stato pubblicato su Astronomy & Astrophysics.
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