Ecco a voi la stella più piccola e veloce della galassia

I record, si sa, sono fatti per essere battuti, ma nella stragrande maggioranza dei casi non si tratta certo di un’impresa facile; ne consegue che battere DUE record contemporaneamente è una cosa estremamente rara.

Possiamo quindi ritenerci fortunati per l’inaspettato “regalo” che ci ha fatto l’universo e, più precisamente, un gruppo internazionale (ma a forte componente cinese) di ricercatori, con i dati delle osservazioni effettuate dai Tsinghua University-Ma Huateng Telescopes for Survey (TMTS).

TMTS J052610 (d’ora in poi semplicemente J052610) è infatti una stella molto particolare tra quelle della Via Lattea: situata a circa 2700 anni luce da noi, non solo è più piccola persino di un pianeta come Giove, ma ha un periodo di rivoluzione incredibilmente rapido: appena 20,5 minuti!

Ora, bisogna dire che nessuno di questi due parametri sarebbe particolarmente scioccante se stessimo parlando di una stella degenere (come una nana bianca o una stella di neutroni), ma il “problema” è che J052610 è una subnana calda, cioè una stella che effettua regolarmente la fusione nucleare di idrogeno in elio.

J052610 più piccola di una nana rossa

Generalmente, se si vogliono cercare stelle di piccole dimensioni (intese come volume, non massa), è una buona idea limitarsi alle nane rosse, che sono anche il tipo di stella più numeroso nel cosmo.

Se prendiamo ad esempio TRAPPIST-1, una delle nane rosse più piccole che conosciamo, e la confrontiamo con Giove, noteremo comunque che è leggermente più grande del gigante gassoso, oltre a essere circa 93 volte più massiccia.

Le dimensioni di J052610, invece, sono appena il 63% quelle di Giove e circa sette volte quelle della Terra, pur avendo una massa di quasi un terzo quella del Sole, quindi molto più di TRAPPIST-1. E le stranezze non finiscono qui: la sua temperatura è infatti intorno ai 2200 gradi, cioè inferiore a quella di una tipica nana rossa.

Non è il caso, però, di gridare (poco scientificamente) al miracolo: un fattore importante che ci viene in aiuto per comprendere come possa esistere un oggetto celeste del genere è che la nostra subnana fa parte di un sistema binario, con una nana bianca come compagna.

Un sistema binario a involucro comune

Infatti, quando sopra scrivevo che J052610 ha un periodo di rivoluzione di 20,5 minuti, mi riferivo proprio al tempo che le due impiegano a compiere un’orbita reciproca, il che come detto rappresenta un record per una stella non degenere.

Inizialmente, comunque, pare che il sistema binario fosse piuttosto diverso: secondo gli astrofisici Jie Lin, Chengyuan Wu e Heran Xiong, autori principali di uno studio in merito, esso era originariamente composto da due stelle come il Sole.

Ma non stiamo parlando di un normale sistema binario, quanto piuttosto di uno in cui le due stelle erano così vicine da essere contenute in un involucro gassoso comune (common envelope binary, in inglese): praticamente una sorta di “8” rotante in una nube di gas.

Ora, si sa che stelle come il Sole morendo generano nane bianche (ne ho parlato qui), ma questo spiega la presenza solo di uno dei due oggetti nel sistema, e nemmeno il più interessante; per capire come abbia fatto J052610 a perdere così tanto volume, bisogna fare riferimento a un altro studio del 2020, con alcuni autori in comune.

Il doppio flash dell’elio

Durante il periodo evolutivo di una stella c’è una fase nota come flash dell’elio, che avviene quando essa sta fondendo elio e produce un’esplosione piuttosto ampia; se tale esplosione avviene all’interno di un involucro comune, essa ne provoca in parte la fuga, il che impatta entrambe le stelle.

J052610, verosimilmente già la stella più piccola nel sistema, avrebbe perso ulteriore volume, diventando una subnana con una massa pari a circa il 45% di quella solare. Ma ciò non è ancora sufficiente a spiegarne lo stato attuale: essa, infatti, batte il record di piccole dimensioni anche tra le subnane e possiede, come detto, circa un terzo della massa del Sole.

Secondo Lin e colleghi, quindi, il sistema binario avrebbe subito non una, ma ben DUE esplosioni, in grado di ridurre drasticamente l’involucro comune e, di conseguenza, volume e massa di J052610.

E quel periodo orbitale da record di cui parlavamo sopra? Probabilmente si tratta anche del minimo teorico possibile, prima che la nostra subnana si trasformi essa stessa in una nana bianca o la compagna la distrugga completamente con la sua enorme densità e forze mareali.

(Originariamente pubblicato su Storie Semplici. Il titolo dell’autore potrebbe essere modificato dalla redazione)

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