Scienza: scovato un “ammasso” dove le stelle collidono

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L’ammasso delle stelle che collidono era “nascosto” in una Regione della galassia quasi invisibile

Un gruppo di ricerca dell’Universita’ di Bologna e’ riuscito a fotografare un ammasso stellare talmente denso da essere uno dei pochi posti nella Galassia in cui le stelle possono collidere tra di loro. “Ci permettera’ di capire cosa succede quando le stelle sono costrette a vivere in condizioni di estremo sovraffollamento”, spiegano i ricercatori. “È un po’ come in un tavolo da biliardo: la probabilita’ di uno scontro dipende dalle dimensioni del tavolo e dal numero di palle in gioco”: e’ l’immagine con cui Francesco R.Ferraro, docente al Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Universita’ di Bologna, racconta Liller 1, un ammasso stellare talmente ‘fitto’ da essere uno dei pochi posti nella Galassia in cui le stelle possono collidere tra di loro.

stelle cieloLa regione in cui si trova Liller 1 e’ particolarmente difficile da studiare perche’ molto distante dalla Terra (circa 30.000 anni luce) e molto vicina al centro della Via Lattea. Ma l’hanno trovato lo stesso: Liller 1 e’ stato fotografato da un gruppo di astrofisici dell’Universita’ di Bologna, coordinati da Ferraro in collaborazione con ricercatori delle Universita’ di Concepcion e di Antofagasta in Cile. La ricerca e’ stata da poco pubblicata su The Astrophysical Journal. Liller 1, spiega dunque una nota dell’Ateneo, “e’ un ammasso globulare, una tipologia di oggetti che appaiono solitamente come sfere di stelle molto compatte in orbita attorno al nucleo della nostra Galassia. Gli ammassi piu’ vicini alla Terra possono regalare immagini spettacolari anche se osservati con piccoli telescopi o binocoli. Ma per Liller 1 non e’ cosi'”: e’ talmente oscurato dalle polveri interstellari da essere quasi invisibile se osservato alle lunghezze d’onda della luce visibile, spiega Sara Saracino, dottoranda di ricerca dell’Ateneo e firmataria dell’articolo.

TelescopioLiller 1, infatti, e’ collocato in una delle regioni piu’ inaccessibili della Galassia, ad appena 3.260 anni luce dal centro, dove dense nubi di polvere limitano notevolmente il passaggio della radiazione. “Solo la luce infrarossa e’ in grado di attraversare queste nubi e fornirci informazioni dirette sulla popolazione stellare dell’ammasso”, commenta un altro membro del team dell’Alma mater, Emanuele Dalessandro. Le osservazioni di Liller 1 sono state realizzate grazie al potente sistema di ottiche adattive messo a punto dall’Osservatorio Gemini e ora in funzione al telescopio Gemini South in Cile. Un gioiello tecnico chiamato GeMS (acronimo di Gemini Multi-conjugate adaptive optics System) che, lavorando in sincronia con la nuova camera infrarossa ad alta risoluzione GSAOI (che sta per Gemini South Adaptive Optics Imager), e’ stato finalmente in grado di penetrare attraverso la densa nebbia che circonda Liller 1 e regalare agli astrofisici una visione quanto mai nitida delle sue stelle.La straordinaria risoluzione di queste nuove immagini ha portato alla luce una ricchissima popolazione di stelle costituita da almeno 1.5 milioni di Soli, confrontabile con quella degli ammassi globulari piu’ massivi della Via Lattea: Omega Centauri e Terzan 5. Lo studio ha inoltre permesso di concludere che il tasso di collisioni tra le stelle e’ altissimo (il secondo piu’ alto, dopo quello di Terzan 5). “Nonostante la nostra Galassia abbia oltre 200 miliardi di stelle, esistono solo poche regioni ad alta densita’ in cui possono avvenire collisioni stellari”, racconta Barbara Lanzoni, altro membro del team di ricerca.

radiotelescopio“Le nostre osservazioni confermano che le regioni centrali di Liller 1, a causa della loro altissima densita’, sono uno dei pochi luoghi in cui questo puo’ accadere”. Le collisioni tra stelle sono importanti perche’ permettono di comprendere l’origine di alcuni oggetti “esotici” che non possono essere spiegati come il risultato della normale evoluzione di singole stelle. Scontri frontali in cui le stelle si fondono assieme condividendo il loro carburante nucleare potrebbero ad esempio essere all’origine (almeno in parte) delle cosiddette “vagabonde blu”. Quando queste collisioni coinvolgono invece sistemi binari, costituiti da due stelle legate dalla mutua gravita’, la distanza tra le due compagne puo’ venire talmente ridotta da permettere l’interazione delle due componenti, producendo cosi’ una varieta’ di oggetti come le “binarie X di piccola massa”, le “pulsar al millisecondo” e le “variabili cataclismiche”. In particolare, le pulsar al millisecondo sono vecchie stelle di neutroni riaccelerate fino a rapidissimi periodi di rotazione su se’ stesse (periodi dell’ordine del millesimo di secondo) grazie all’accrescimento di materiale ceduto dalla stella compagna.

Credit: NASA
Credit: NASA

Ad oggi nessuna pulsar al millisecondo e’ stata individuata in Liller 1, ma vista la forte emissione di raggi gamma proveniente dal sistema stellare (la piu’ intensa mai osservata in un ammasso globulare) i ricercatori sospettano che l’ammasso globulare ne ospiti molte al suo interno. “Le nostre osservazioni confermano che Liller 1 e’ uno dei migliori laboratori in cui studiare come le interazioni tra stelle possono influire sulla loro evoluzione”, conclude Francesco R. Ferraro. “Questo risultato, ottenuto nell’ambito del progetto Cosmic-Lab (finanziato dal Consiglio delle Ricerche Europeo), apre alla possibilita’ di una sorta di studio sociologico delle popolazioni stellari, volto a valutare l’impatto dell’influenza reciproca tra le stelle quando esse sono costrette a vivere in condizioni di estremo sovraffollamento”. La somiglianza tra le proprieta’ di Liller 1 e quelle recentemente scoperte dal gruppo di ricerca dell’Universita’ di Bologna in Terzan 5 fa sperare che anche questo ammasso stellare possa fornire preziose informazioni su come si e’ formato il nucleo della Galassia, all’incirca 12 miliardi di anni fa.