Utilizzando il gigantesco telescopio Alma in Cile, un team di scienziati guidati dalla Chalmers University of Technology ha studiato 15 stelle insolite nella nostra galassia, la Via Lattea, la più vicina a 5000 anni luce dalla Terra. Le loro misurazioni mostrano che tutte le stelle sono doppie, e tutte hanno recentemente sperimentato una fase rara che è poco conosciuta, ma si ritiene che porti a molti altri fenomeni astronomici. Soprannominate "fontane d'acqua", queste stelle erano note agli astronomi a causa dell'intensa luce delle molecole d'acqua, prodotte da gas insolitamente densi e in rapido movimento.
Situato a 5000 m sul livello del mare in Cile, il telescopio Alma è sensibile alla luce con lunghezze d'onda intorno al millimetro, invisibile agli occhi umani, ma ideale per guardare attraverso gli strati di nubi interstellari polverose della Via Lattea verso stelle avvolte dalla polvere.
"Eravamo molto curiosi di queste stelle perché sembrano soffiare quantità di polvere e gas nello spazio, alcune sotto forma di getti con velocità fino a 1,8 milioni di chilometri all'ora. Pensavamo di poter scoprire indizi su come venivano creati i jet, ma invece abbiamo trovato molto di più", afferma Theo Khouri, primo autore del nuovo studio.
Gli scienziati hanno usato il telescopio per misurare le firme delle molecole di monossido di carbonio, CO, nella luce delle stelle, e hanno confrontato i segnali provenienti da diversi atomi (isotopi) di carbonio e ossigeno. A differenza della sua molecola sorella anidride carbonica, CO2, il monossido di carbonio è relativamente facile da scoprire nello spazio.
"Ci siamo resi conto che queste stelle hanno iniziato la loro vita con la stessa massa del Sole, o solo poche volte di più. Le nostre misurazioni hanno dimostrato che le stelle hanno espulso fino al 50% della loro massa totale, solo nelle ultime centinaia di anni. Deve essere successo loro qualcosa di veramente drammatico", dice.
Perché stelle così piccole hanno perso così tanta massa così rapidamente? Le prove indicavano tutte una stessa spiegazione, hanno concluso gli scienziati. Queste erano tutte stelle doppie, e tutte avevano appena attraversato una fase in cui le due stelle condividevano la stessa atmosfera, una stella interamente abbracciata dall'altra.
"In questa fase, le due stelle orbitano insieme in una sorta di bozzolo. Questa fase è davvero breve e dura solo poche centinaia di anni. In termini astronomici, è finita in un batter d'occhio", afferma il membro del team Daniel Tafoya della Chalmers University of Technology. La maggior parte delle stelle nei sistemi binari orbita semplicemente attorno a un centro di massa comune. Queste stelle, tuttavia, condividono la stessa atmosfera. Può essere un'esperienza che cambia la vita di una stella e può persino portare le stelle a fondersi completamente.
Gli scienziati ritengono che questo tipo di episodio possa portare ad alcuni dei fenomeni più spettacolari del cielo. Capire come succede potrebbe aiutare a rispondere ad alcune delle più grandi domande degli astronomi su come le stelle vivono e muoiono, spiega Theo Khouri. Comprendere la fase di inviluppo comune aiuterà anche gli scienziati a studiare cosa accadrà in un futuro molto lontano, quando anche il Sole diventerà una stella più grande e più fredda, una gigante rossa che inghiottirà i pianeti più interni.
"La nostra ricerca ci aiuterà a capire come ciò potrebbe accadere, ma mi dà un'altra prospettiva più promettente. Quando queste stelle si abbracciano, inviano polvere e gas nello spazio che possono diventare gli ingredienti per le prossime generazioni di stelle e pianeti, e con loro il potenziale per una nuova vita", afferma Daniel Tafoya.
Dal momento che le 15 stelle sembrano evolversi su una scala temporale umana, il team prevede di continuare a monitorarle con Alma e con altri radiotelescopi. Con i futuri telescopi dell'Osservatorio SKA, sperano di studiare come le stelle formano i loro getti e cambiano l'ambiente circostante. Sperano anche di trovarne di più, se ce ne sono.
"In realtà, pensiamo che le conosciute "fontane d'acqua" potrebbero essere quasi gli unici sistemi del loro genere in tutta la nostra galassia. Se questo è vero, allora queste stelle sono davvero la chiave per comprendere il processo più strano, più meraviglioso e più importante che due stelle possono sperimentare nella loro vita insieme", conclude Theo Khouri.