I drammi televisivi spesso prosperano sulle famiglie in cui i fratelli hanno personalità molto diverse l’una dall’altra rispetto a quanto le persone potrebbero supporre. Lo stesso potrebbe valere per le stelle, almeno per quelle giganti, e i risultati potrebbero rendere la ricerca scientifica su molti aspetti dell’astronomia più complessa della trama di una serie di lunga durata.
A volte una stella potrebbe passare abbastanza vicina a un’altra da essere catturata e rimanere in orbita, ma questo è molto raro. Quasi tutte le stelle nei sistemi binari, in particolare i binari stretti, si ritiene si siano formate insieme dalla stessa nube di gas e quindi abbiano iniziato con la stessa composizione chimica. Questa supposizione viene utilizzata per esplorare molti aspetti dell’evoluzione stellare.
Nelle ultime settimane, ad esempio, sembra abbia aiutato a spiegare un buco nero stellare insolitamente massiccio e a stimare quanti stelle inghiottono i loro pianeti. Purtroppo, nuove ricerche suggeriscono che potrebbe essere sbagliata.
Carlos Saffe dell’Istituto di Scienze Astronomiche, Terrestri e Spaziali dell’Argentina ha guidato un team che ha utilizzato i telescopi Gemini South per raccogliere spettri dalla coppia di stelle giganti conosciute come HD 138202 + CD 30 12303. Hanno scoperto che la stella più grande aveva significativamente più ferro rispetto al suo fratello più piccolo, il che potrebbe indicare una diversa composizione chimica fin dalle prime fasi della loro formazione.
Per le stelle più vecchie, ci sono spiegazioni semplici per questo. Man mano che una stella si sviluppa, diventa più stratificata, con gli elementi che si depositano in strati interni in modo che il loro spettro non possa essere rilevato. Questo può verificarsi a velocità diverse per i compagni binari, facendoli apparire più diversi di quanto non siano. Le stelle possono anche consumare pianeti vicini, il cui contenuto metallico cambia il rapporto in superficie, il che potrebbe accadere in una stella ma non nell’altra.
Tuttavia, quando entrambe le stelle in un binario sono sufficientemente massicce, queste spiegazioni crollano. Tali stelle sono molto ben mescolate e il materiale planetario ha solo un effetto minore sulla composizione in superficie. Quindi è stato una sorpresa osservare tali differenze anche in stelle giganti troppo ben mescolate perché entrambe le spiegazioni abbiano senso.
Invece, le due stelle devono avere avuto composizioni diverse fin dall’inizio. Questa è la prima volta che gli astronomi sono stati in grado di confermare che le differenze tra le stelle binarie iniziano nelle prime fasi della loro formazione, ha detto Saffe in una dichiarazione.
È sempre pericoloso trarre conclusioni da un singolo esempio e forse HD 138202 + CD 30 12303 si rivelerà essere piuttosto atipico per motivi ancora sconosciuti. Va notato che le due stelle sono piuttosto distanti – più di mezzo anno luce, o mille volte la distanza dal Sole a Nettuno.
Per una cosa, non saremo in grado di assumere gli ingredienti di partenza di una stella guardando il suo compagno. Nell’esempio citato sopra, non possiamo essere così sicuri che il buco nero provenga da una stella quasi interamente fatta di elementi primordiali, anche se il suo compagno lo è.
Dovremmo anche determinare se le nubi di formazione stellare possano essere così diverse in posizioni vicine, o se qualcosa possa talvolta interferire con l’incorporazione dei metalli in una stella ma non in entrambe. Gli sforzi recenti per identificare stelle che provengono dalla stessa nube hanno cercato quelli su percorsi simili intorno alla galassia, ma anche età e composizioni corrispondenti.
Forse l’ultimo non è un indicatore così buono come pensavamo. Potremmo anche dover ripensare alle idee sulla formazione planetaria. Sistemi planetari diversi potrebbero significare pianeti molto diversi – rocciosi, simili alla Terra, giganti di ghiaccio, giganti gassosi – che orbitano attorno alle loro stelle ospiti a diverse distanze e dove il potenziale per sostenere la vita potrebbe essere molto diverso, ha detto Saffe.
Questo potrebbe portare a grandi opere di fantascienza – immaginate due sistemi planetari molto diversi che orbitano intorno a stelle così vicine l’una all’altra che il viaggio tra di loro è praticabile – ma le attuali supposizioni su dove cercare la vita potrebbero aver bisogno di una revisione.
Per quanto questo lavoro possa rendere le cose più difficili per i suoi colleghi, Saffe è entusiasta. Mostrando per la prima volta che le differenze primordiali sono davvero presenti e responsabili delle differenze tra stelle gemelle, mostriamo che la formazione di stelle e pianeti potrebbe essere più complessa di quanto inizialmente pensato, ha detto.
L’Universo ama la diversità! Lo studio è pubblicato in open access sulla rivista Astronomy and Astrophysics.
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