Nelle profondità del cosmo, a “soli” 130 anni luce dalla Terra, una stella ha ingannato gli astronomi per anni. Quello che sembrava un comune residuo stellare si è rivelato il risultato di una collisione spettacolare: due stelle fuse in un abbraccio mortale miliardi di anni fa. Le osservazioni ultraviolette del telescopio spaziale Hubble hanno svelato la vera natura di WD 0525+526, aprendo una finestra sul mistero delle rarissime nane bianche ultra-massicce.
Il mistero delle stelle troppo pesanti
Con una massa superiore del 20% rispetto al Sole, WD 0525+526 appartiene alla categoria delle ultra-massicce, oggetti rari la cui origine è rimasta a lungo avvolta nel mistero. Le nane bianche comuni sono i nuclei densi che restano quando una stella esaurisce il combustibile, con circa metà della massa solare compressa in un volume grande quanto la Terra. Ma questa è diversa: “Nella luce ottica sembra solo una nana bianca più pesante della media”, spiega Snehalata Sahu, prima autrice dello studio pubblicato su Nature Astronomy.
La svolta è arrivata grazie alla capacità di Hubble di osservare nell’ultravioletto, invisibile da Terra. Qui la stella mostra tracce di carbonio che risalgono dal nucleo e attraversano l’atmosfera ricca di idrogeno, un indizio chiave. Normalmente, strati di idrogeno ed elio isolano il nucleo e impediscono al carbonio di emergere. Ma in una fusione stellare, questi strati vengono quasi del tutto distrutti.
Antoine Bédard, co-primo autore dello studio, ha scoperto che gli strati di idrogeno ed elio in WD 0525+526 sono dieci miliardi di volte più sottili rispetto a quelli delle nane bianche tipiche. Questo consente al carbonio di affiorare, ma la temperatura elevata della stella rende impossibile la convezione classica. Il team ha identificato un fenomeno inedito per una nana bianca: la semi-convezione, un lento trasporto di carbonio verso la superficie.
Le prime fasi di un destino estremo
La stella contiene circa 100.000 volte meno carbonio superficiale rispetto ad altri resti di fusioni stellari noti, e la sua temperatura - quasi quattro volte quella del Sole - indica che ci troviamo davanti alle primissime fasi del post-fusione. “Rilevare prove così chiare di una fusione in una singola nana bianca è raro”, afferma Boris Gänsicke, responsabile delle osservazioni Hubble.
Con il tempo, il carbonio affiorerà in quantità sempre maggiori, ma oggi il bagliore ultravioletto di WD 0525+526 offre un’istantanea unica delle conseguenze immediate di una fusione stellare, fissando un nuovo riferimento per capire come le stelle binarie chiudono il loro ciclo vitale.
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