Un team internazionale di astronomi, con l’aiuto di astronomi dilettanti, ha individuato un nuovo tipo di nebulosa. La stella binaria YY Hya è al centro di questa scoperta. YY Hya è una stella variabile periodica costituita da una stella nana K e da una nana bianca calda (WD). Le stelle sono incastonate in un involucro condiviso di gas emesso dalla stella che alla fine è diventata una nana bianca.
Prima di allora, ha attraversato una fase di gigante rossa quando ha disperso i suoi strati esterni di gas nello spazio. All'interno di questo involucro comune, entrambe le stelle continuano ad evolversi come se fossero sole, con la radiazione stellare che illumina il gas disperso.
Lo studio che presenta questa scoperta è intitolato "YY Hya e il suo ambiente interstellare" ed è pubblicato su Astrophysics and Astronomy. L'autore principale è Stefan Kimeswenger del Dipartimento di Astro e Fisica delle Particelle dell'Università di Innsbruck, in Austria.
In un comunicato stampa, Kimeswenger ha dichiarato:"Verso la fine della loro vita, le stelle normali si gonfiano in stelle giganti rosse. Poiché una frazione molto grande di stelle è in coppie binarie, questo influenza l'evoluzione alla fine della loro vita. Nei sistemi binari vicini, la parte esterna che si gonfia di una stella, si fonde in un involucro comune attorno a entrambe le stelle. Tuttavia, all'interno di questo involucro di gas, i nuclei delle due stelle sono praticamente indisturbati e seguono la loro evoluzione come stelle singole indipendenti.
Le scoperte precedenti hanno spianato la strada a quest'ultima. Gli astronomi hanno trovato stelle binarie in questa stessa disposizione, ma senza un involucro completamente sviluppato. Il motivo per cui non ne hanno mai visto uno potrebbe essere a causa delle dimensioni dell’involucro, vasto oltre 15 anni luce di diametro. A quelle dimensioni, gli astronomi si aspettano che l'involucro sia distorto e interrotto da altre stelle. Ma YY Hya è al di sopra del piano galattico e indisturbato da altre nubi di gas.
Nel caso di YY Hya, "il diametro della nube principale è di 15,6 anni luce di diametro, quasi 1 milione di volte più grande della distanza della terra dal sole e molto più grande della distanza del nostro sole dalla stella più vicina. Inoltre, sono stati trovati anche frammenti grandi fino a 39 anni luce di distanza. Poiché l'oggetto si trova leggermente sopra la Via Lattea, la nebulosa è stata in grado di svilupparsi in gran parte indisturbata da altre nubi nel gas circostante", ha spiegato Kimeswenger.
"Sono troppo grandi per il campo visivo dei telescopi moderni e, allo stesso tempo, sono molto deboli. Inoltre, la loro vita è piuttosto breve, almeno se considerata in scale temporali cosmiche. Sono solo poche centinaia di migliaia di anni", ha dichiarato Kimeswenger.
Questa scoperta è iniziata con un gruppo di astronomi dilettanti francesi e tedeschi. Stavano esaminando immagini astronomiche storiche digitalizzate degli anni 1980. Stavano cercando oggetti sconosciuti quando hanno trovato un frammento di una nebulosa.
Hanno portato questa scoperta agli esperti del Dipartimento di Astro e Fisica delle Particelle dell'Università di Innsbruck. Questi astronomi professionisti hanno combinato le scoperte dei dilettanti con osservazioni degli ultimi 20 anni e con osservazioni di vari telescopi e telescopi spaziali, tra cui il telescopio spaziale Spitzer. Con quei dati alla mano, gli astronomi dell'Università di Innsbruck hanno escluso una nebulosa planetaria, la loro prima considerazione quando hanno visto i dati dei dilettanti. Successive osservazioni con il CHILESCOPE hanno reso evidente la vasta scala della nebulosa.
Gli astronomi negli Stati Uniti hanno continuato il lavoro con osservazioni spettroscopiche, che forniscono dati essenziali in scoperte come questa. Anche le immagini UV esistenti di GALEX e Catalina Real-time Transient Survey e TESS facevano parte del mix, insieme ad altre osservazioni ricavate da più fonti.
Il team ha costruito un modello con tutti questi dati che rivela una coppia binaria ravvicinata di stelle. Hanno scoperto che la temperatura della nana bianca è di circa 66.000 gradi Celsius, che è calda per una nana bianca, e la nana K è di circa 4.400 gradi Celsius. La nana K è circa una massa solare. Le stelle orbitano l'una attorno all'altra rapidamente a circa 8 ore e sono distanti solo 2,2 raggi solari.
Poiché si trovano così vicine, la nana bianca riscalda il lato della nana K di fronte ad essa. Il riscaldamento porta a "... fenomeni estremi nello spettro della stella e a variazioni molto regolari di luminosità", secondo il comunicato stampa. La coppia continua la sua evoluzione all'interno del guscio di gas espulso dalla nana bianca. Il guscio stesso è gigantesco, circa una massa solare.
Ciò la rende più massiccia della nana bianca e della nana K della sequenza principale. La nana bianca ha espulso il guscio gassoso circa 500.000 anni fa, secondo lo studio e questo porta ad un'altra possibilità interessante. Il team di astronomi ipotizza, e non è provato, che questa stella binaria sia correlata alla nova, o "guest star", che gli antichi astronomi cinesi e coreani videro nel lontano 1086.