Un nuovo studio condotto su oltre 26.000 nane bianche ha rivelato un dettaglio chiave del comportamento stellare: le stelle nane bianche più calde tendono a essere leggermente più grandi rispetto a quelle più fredde, anche quando presentano la stessa massa. La ricerca, condotta dalla Johns Hopkins University, è stata pubblicata su The Astrophysical Journal e ha confermato un effetto che gli scienziati avevano previsto da tempo, ma che finora era sfuggito nelle stelle ultra-dense e morenti.
Questo risultato non solo avvicina gli scienziati a una comprensione più profonda delle nane bianche, ma le porta anche a un passo più vicino all’utilizzo di queste stelle come laboratori naturali per esplorare gli effetti della gravità estrema e per indagare sulla materia oscura, una delle più grandi sfide della fisica moderna.
“Le nane bianche sono una delle stelle meglio caratterizzate con cui possiamo lavorare per testare queste teorie di base della fisica ordinaria nella speranza che forse possiamo trovare qualcosa di stravagante che indichi una nuova fisica fondamentale“, ha dichiarato Nicole Crumpler, astrofisica della Johns Hopkins University e leader dello studio. “Se vuoi cercare materia oscura, gravità quantistica o altre cose esotiche, è meglio che tu comprenda la fisica normale; altrimenti, qualcosa che sembra nuovo potrebbe essere solo una nuova manifestazione di un effetto che già conosciamo“, ha aggiunto Crumpler.
Le nane bianche sono i nuclei di stelle che un tempo erano simili al nostro Sole, ma che hanno esaurito l’idrogeno necessario per il combustibile nucleare. “Queste stelle ridotte all’osso sono così dense che un cucchiaino del loro materiale pesa più di una tonnellata, molto più della materia ordinaria“, ha spiegato Crumpler. Grazie alla loro incredibile densità, l’attrazione gravitazionale delle nane bianche può essere centinaia di volte più forte rispetto a quella della Terra.
Lo studio si è concentrato sulle misurazioni delle onde luminose emesse da queste stelle ultra-dense e ha esaminato come le condizioni estreme influiscano sulla luce che si allontana da questi oggetti massicci. La luce che sfugge da oggetti con una gravità così forte perde energia, diventando progressivamente più rossa – un fenomeno noto come “redshift“. Questo effetto è il risultato della deformazione dello spaziotempo causata dalla gravità estrema, come previsto dalla teoria della relatività generale di Einstein.
Calcolando la media delle misurazioni dei movimenti delle nane bianche rispetto alla Terra e raggruppandole in base alla loro gravità e alle dimensioni, il gruppo di ricerca ha isolato lo spostamento verso il rosso gravitazionale. In questo modo, hanno potuto misurare come le temperature più elevate influenzano il volume dei loro strati gassosi esterni.
Questa scoperta segna un passo avanti significativo nella comprensione delle nane bianche, un tipo di stella che, nonostante la sua densità estrema, continua a rivelare segreti cruciali per gli scienziati. La ricerca prosegue gli sforzi del gruppo della Johns Hopkins, che da tempo indaga le proprietà uniche di questi corpi celesti.