Il mistero dello scurimento della stella RW Cephei

Star RW Cephei, dimmed and then brightened again.

Left: RW Cephei’s dimmest phase. Right: its rebrightening. (Georgia State University/CHARA Array)

Nel 2022, una stella gigantesca situata a 16.000 anni luce di distanza dalla Terra ha iniziato a diventare più scura in modo misterioso. Un team di astronomi ha ora trovato una spiegazione dopo ulteriori osservazioni nel 2023.

Di solito, le stelle sono costanti e affidabili nel cielo, a meno che non creino mostri verdi o scompaiano senza lasciare traccia. Ci si aspetta che una stella mantenga la sua luminosità e le sue caratteristiche simili quando viene osservata in momenti diversi, come settimane, mesi o anni dopo.

Tuttavia, nell’universo, con miliardi di stelle da osservare, le cose non sempre funzionano così.

Abbiamo osservato stelle che si scuriscono e ci sono diverse spiegazioni per questo fenomeno. Alcune diminuzioni di luce sono causate dagli esopianeti che orbitano attorno alla stella e che oscurano la nostra vista. In effetti, questa è una delle tecniche che utilizziamo per cercare esopianeti e gli astronomi non sono sorpresi da queste diminuzioni.

Le stelle possono anche diventare più scure quando stanno per esplodere in una supernova. Betelgeuse, ad esempio, è rimasta misteriosamente scura per anni e le sue pulsazioni suggeriscono che un’esplosione sia imminente. Quando effettivamente esploderà in una supernova, sarà così luminosa come una luna piena. Non sappiamo ancora quando accadrà, ma la stella non ci aiuta lanciando nubi di polvere che oscurano la sua vista dal nostro punto di osservazione.

Nel 2022, RW Cephei ha presentato un mistero di scurimento tutto suo. Questa stella “ipergigante fredda” è considerata una delle stelle più grandi conosciute nella Via Lattea da un team del CHARA Array della Georgia State University. Se il nostro Sole fosse sostituito da RW Cephei, i suoi strati esterni si estenderebbero oltre l’orbita di Giove. Di solito, le vecchie stelle come questa emettono variazioni di luminosità molto piccole, quindi gli astronomi erano molto perplessi quando la stella ha iniziato a diventare molto più scura, in modo simile a Betelgeuse.

“Abbiamo effettuato le prime osservazioni con CHARA nel dicembre 2022, poco prima della chiusura invernale”, ha dichiarato l’astronomo della Georgia State University Narsireddy Anugu in un comunicato stampa. “Ma i risultati sono stati così sorprendenti che abbiamo deciso di effettuare ulteriori osservazioni una volta che la stella fosse nuovamente visibile”.

La stella ha perso circa un terzo della sua luminosità abituale nel corso di alcuni anni. Durante un periodo di 10 mesi, il team ha osservato la stella utilizzando il CHARA Array, che consiste in sei telescopi distribuiti sulla cima del monte Wilson, in California. Hanno scoperto che la stella non era rotonda e che il suo aspetto era cambiato significativamente mentre iniziava a diventare più luminosa di nuovo.

Katherine Shepard, una studentessa di dottorato della Georgia State University, ha effettuato osservazioni della stella in diverse lunghezze d’onda, dal visibile all’infrarosso. Ha scoperto che lo scurimento era molto più evidente nello spettro visibile. Questo ha portato il team a suggerire che lo scurimento fosse causato da un’espulsione che si stava trasformando in polvere.

“Suggeriamo che il periodo di massima luminosità possa essere stato causato da un’energetica risalita convettiva di gas caldo che ha generato un evento di espulsione di massa superficiale”, ha scritto il team nel loro articolo. “Questo gas si sta ora raffreddando fino a formare polvere e la parte della nube espulsa che vediamo in proiezione contro la fotosfera causa l’aspetto più scuro del lato occidentale della stella. La durata di tali eventi di scurimento può variare a seconda delle dimensioni della stella e della nube di polvere, quindi può andare da circa un anno per la più piccola Betelgeuse a diversi anni per RW Cep”.

Il team suggerisce che il “Grande Scurimento” di RW Cep potrebbe essere solo l’ultimo di una serie di espulsioni avvenute nell’ultimo secolo.

“Questo è stato speciale perché la nube è stata espulsa nella direzione della Terra”, ha aggiunto il direttore del CHARA, Douglas Gies. “Quindi eravamo nel posto giusto per osservare gli effetti completi di questo cataclisma”.

Lo studio è stato pubblicato su The Astronomical Journal.

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