Un ametista cosmico in una stella morente

Sulla Terra, le ametistasi possono formarsi quando le bolle di gas nella lava si raffredono nelle giuste condizioni. Nello spazio, una stella morente con una massa simile al Sole è in grado di produrre una struttura alla pari con il fascino di queste bellissime gemme.

Mentre stelle come il Sole attraversano il loro carburante, si staccano dai loro strati esterni e il nucleo della stella si restringe. Utilizzando l’Osservatorio a raggi X Chandra della NASA, gli astronomi hanno trovato una bolla di gas ultra-caldo al centro di una di queste stelle in scadenza, una nebulosa planetaria nella nostra galassia chiamata IC 4593. Ad una distanza di circa 7.800 anni luce dalla Terra, IC 4593 è la nebulosa planetaria più distante mai rilevata con Chandra.

Questa nuova immagine di IC 4593 ha raggi X di Chandra in viola, invocando somiglianze con gli ametista trovati nei geodi di tutto il mondo. La bolla rilevata da Chandra proviene da gas che è stato riscaldato a oltre un milione di gradi. Queste alte temperature erano probabilmente generate da materiale che soffiava via dal nucleo rimpicciolito della stella e si schiantò contro il gas che era stato precedentemente espulso dalla stella.

Questa immagine composita contiene anche dati di luce visibile dal telescopio spaziale Hubble (rosa e verde). Le regioni rosa nell’immagine di Hubble sono la sovrapposizione dell’emissione di gas più freddo composta da una combinazione di azoto, ossigeno e idrogeno, mentre l’emissione verde proviene principalmente dall’azoto.

IC 4593 è quella che gli astronomi chiamano una “nebulosa planetaria”, un nome dal suono ingannevole perché questa classe di oggetti non ha nulla a che fare con i pianeti. (Il nome è stato dato circa due secoli fa perché sembravano il disco di un pianeta se visti attraverso un piccolo telescopio.) Infatti, una nebulosa planetaria si forma dopo l’interno di una stella con circa la massa del Sole che si contrae e i suoi strati esterni si espandono e si raffreddano. Nel caso del Sole, i suoi strati esterni potrebbero estendersi fino all’orbita di Venere durante la sua fase di gigante rossa diversi miliardi di anni in futuro.

Oltre al gas caldo, questo studio trova anche prove di sorgenti di raggi X simili a punti al centro dell’IC 4593. Questa emissione di raggi X ha energie più elevate rispetto alla bolla del gas caldo. La sorgente puntino potrebbe essere della stella che ha scartato i suoi strati esterni per formare la nebulosa planetaria o potrebbe essere proveniente da una possibile stella compagna in questo sistema.

Un articolo che descrive questi risultati appare nel numero di aprile 2020 degli avvisi mensili della Royal Astronomical Society ed è disponibile online. Gli autori sono Jesús A. Toalá (Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) a Michoacan, Messico); M. A. Guerrero (Instituto de Astrofísica de Andalucía a Granada, Spagna); L. Bianchi (The Johns Hopkins University, a Baltimora, Maryland); Y.-H. Chu (Istituto di Astronomia e Astrofisica, Academia Sinica (ASIAA) a Taipei, Taiwan, Repubblica di Cina); e O. De Marco (Macquarie University, a Sydney, Australia).

Il Marshall Space Flight Center della NASA gestisce il programma Chandra. Il Chandra X-ray Center dello Smithsonian Astrophysical Observatory controlla le operazioni scientifiche e di volo da Cambridge e Burlington, Massachusetts.

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