Nuovo tipo di stella fornisce indizi sull'origine misteriosa dei magnetars.

17 agosto 2023

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di ESO

I magnetari sono i magneti più potenti dell'universo. Queste stelle morte super dense con campi magnetici ultra forti possono essere trovate nella nostra galassia ma gli astronomi non sanno esattamente come si formano.

Ora, utilizzando diversi telescopi in tutto il mondo, compresi i siti dell'Osservatorio del Sud-Europoeo (ESO), i ricercatori hanno scoperto una stella vivente che è probabile diventi un magnetar. Questa scoperta segna la scoperta di un nuovo tipo di oggetto astronomico – stelle di elio magnetico massive – e getta luce sull'origine dei magnetari.

Nonostante sia stata osservata per oltre 100 anni, la natura enigmatica della stella HD 45166 non poteva essere facilmente spiegata dai modelli convenzionali e se ne sapeva poco oltre al fatto che è una delle due stelle, è ricca di elio ed è alcune volte più massiccia del nostro sole.

'Questa stella è diventata un po' una mia ossessione', dice Tomer Shenar, autore principale di uno studio su questo oggetto pubblicato su Science e astronomo presso l'Università di Amsterdam, Paesi Bassi. 'Io e Tomer consideriamo HD 45166 come la 'stella zombie', dice la co-autrice e astronomo dell'ESO Julia Bodensteiner, con sede in Germania. 'Non solo perché questa stella è così unica, ma anche perché ho detto scherzosamente che trasforma Tomer in uno zombie'.

Dopo aver studiato stelle simili ricche di elio in precedenza, Shenar pensava che i campi magnetici potessero risolvere il caso. Infatti, è noto che i campi magnetici influenzano il comportamento delle stelle e potrebbero spiegare perché i modelli tradizionali non sono riusciti a descrivere HD 45166, che si trova a circa 3000 anni luce di distanza nella costellazione di Monoceros. 'Mi ricordo di aver avuto un momento di illuminazione mentre leggevo la letteratura: 'E se la stella fosse magnetica?' dice Shenar, che attualmente è presso il Centro per l'Astrobiologia di Madrid, in Spagna.

Shenar e il suo team si sono messi alla ricerca di studiare la stella utilizzando diverse strutture in tutto il mondo. Le osservazioni principali sono state condotte nel febbraio 2022 utilizzando uno strumento sul Telescopio Canada-Francia-Hawaii che può rivelare e misurare campi magnetici. Il team si è inoltre basato su dati di archivio chiave ottenuti con il Fiber-fed Extended Range Optical Spectrograph (FEROS) presso l'Osservatorio La Silla dell'ESO in Cile.

Dopo aver ottenuto le osservazioni, Shenar ha chiesto al co-autore Gregg Wade, esperto di campi magnetici nelle stelle presso il Royal Military College del Canada, di esaminare i dati. La risposta di Wade ha confermato il presentimento di Shenar: 'Beh, amico mio, qualunque cosa sia questa cosa, è sicuramente magnetica'.

Il team di Shenar ha scoperto che la stella ha un campo magnetico incredibilmente forte, di 43.000 gauss, rendendo HD 45166 la stella massiccia più magnetica trovata finora. 'L'intera superficie della stella di elio è magnetica come i magneti costruiti dall'uomo più potenti', spiega il co-autore Pablo Marchant, astronomo presso l'Istituto di Astronomia di KU Leuven in Belgio.

Questa osservazione segna la scoperta della prima stella di elio magnetica massiccia. 'È entusiasmante scoprire un nuovo tipo di oggetto astronomico', dice Shenar, 'soprattutto quando è stato nascosto alla vista fin dall'inizio'.

Inoltre, fornisce indizi sull'origine dei magnetari, stelle morte compatte intrecciate con campi magnetici almeno un miliardo di volte più forti di quelli nella HD 45166. I calcoli del team suggeriscono che questa stella terminerà la sua vita come un magnetar. Mentre collassa sotto la sua stessa gravità, il suo campo magnetico si rafforzerà e la stella diventerà infine un nucleo molto compatto con un campo magnetico di circa 100 trilioni di gauss, il tipo di magnete più potente dell'universo.

Shenar e il suo team hanno anche scoperto che HD 45166 ha una massa inferiore rispetto a quanto precedentemente riportato, circa due volte la massa del sole, e che la sua coppia stellare orbita a una distanza molto maggiore rispetto a quanto si credeva in precedenza. Inoltre, la loro ricerca indica che HD 45166 si è formato attraverso la fusione di due stelle più piccole ricche di elio. 'Le nostre scoperte riscrivono completamente la nostra comprensione di HD 45166', conclude Bodensteiner.

Provided by ESO