Svelata ai raggi X l'impressionante fotografia di quella che sarà la fine del Sole e del nostro Sistema Solare

La nebulosa Elica (Helix in inglese) è un’impressionante fotografia di quella che sarà la fine del Sole e del nostro Sistema Solare. La scoperta di una emissione inizialmente misteriosa di raggi X molto energetici ha svelato ciò che si era consumato celatamente al suo interno.

Un pianeta gigante gassoso simile al nostro Giove, e sicuramente tutto il sistema planetario a cui apparteneva, era stato distrutto dalla caldissima nana bianca in cui si era trasformato quello che doveva essere un gemello del nostro Sole.

Cosa sono le nebulose planetarie come Helix

Stelle simili al Sole sono destinate a concludere la loro esistenza con un’esplosione, grande ma non completamente distruttiva, circostanza che invece avviene per le supernovae. Durante l’esplosione gli strati di gas e polveri più esterni della stella vengono scaraventati a velocità supersonica nello spazio circostante, dando forma ad una nebulosa.

A seguito dell'esplosione il gas e le polveri della nebulosa tendono a formare strutture sferiche, ma generalmente una diversa dalle altre e con forme che ne suggeriscono la denominazione. Nel caso della Nebulosa Elica, il nome deriva dalla forma peculiare che rimanda ad un’elica vista dall’alto (è anche chiamata Nebulosa Occhio di Dio).

Il Sole nelle fasi molto avanzate della sua evoluzione, dopo essersi gonfiato al punto da diventare una stella gigante, dalla nana che attualmente è, concluderà la fase di gigante con un'esplosione che genererà una nebulosa planetaria (chissà che forma avrà la nostra e come spettatori molto remoti la chiameranno?!). Ciò in cui si trasformerà la nostra stella sarà una caldissima e compatta stella nana bianca al centro della nebulosa.

Le stelle nane bianche

Le stelle nane bianche, residuo dell’esplosione di una nebulosa planetaria, sono oggetti molto compatti e degenerati. Si pensi che il Sole, una volta diventato nana bianca, avrà massa di poco inferiore alla sua attuale ma dimensioni simili alla Terra! Essendo ormai prive di combustibile nucleare, le nane bianche sono destinate ad un lento raffreddamento e a non emettere radiazione X energetica.

Al contrario, da oltre 40 anni i telescopi spaziali specializzati nell’osservazione ai raggi X (precisamente i telescopi Einstein inizialmente e successivamente ROSAT e Chandra), hanno rivelato emissione di raggi X energetici proprio dalla Nebulosa Elica, la cui nana bianca si chiama WD 2226-210.

L'astronomo Sandino Estrada-Dorado dell'Universidad Nacional Autónoma de México: Mexico City in Messico, ed il suo team di ricerca in un recente studio hanno presentato le prove secondo cui l’emissione X energetica è prodotta dal gas e dalle polveri di un pianeta gassoso gigante simile a Giove che, dopo essere stato distrutto dalle forze gravitazionali della nana bianca, ora vi stanno precipitando sopra.

Quello che succede nella Nebulosa Helix è su piccola scala quello che succede per i buchi neri: la materia che cade sul buco emette radiazione X, la quale svela la presenza del buco. Nel nostro caso la radiazione X ha svelato la presenza del pianeta gassoso o meglio dei suoi resti.

Il destino del Sistema Solare

Saranno due le fasi cruciali che i pianeti del Sistema Solare si troveranno a dover superare quando, tra alcuni miliardi di anni, il Sole concluderà la sua lunga e tranquilla fase di stella nana per diventare una gigante.

Una prima prova del fuoco sarà il superamento della fase di gigante rossa durante la quale il Sole aumentando le sue dimensioni ingloberà i pianeti rocciosi. Tuttavia, a motivo della bassa densità dei gas esterni della gigante non è detto che la Terra non riesca a sopravvivere. Abbiamo evidenze, come discusso in un nostro precedente articolo, di esopianeti che sono sopravvissuti a questa fase.

Seconda prova del fuoco sarà l'esplosione in nebulosa planetaria. Nella nebulosa Elica, la cui esplosione è avvenuta milioni di anni fa, sembra che il suo Giove sia sopravvissuto. Successivamente però, essendo stata alterata la sua orbita è precipitato sulla stella, ma non integro, piuttosto dopo essere stato disgregato. Il gas e le polveri residue del pianeta ancora oggi continuano ad emettere un'intensa radiazione X durante la loro caduta sulla stella.

L'emissione di intensa radiazione X da parte del nostro Giove che disgregato andrà precipitando sul Sole svelerà la sua esistenza ad eventuali osservatori (alieni).

Quello che abbiamo raccontato riflette un aspetto molto interessante del progresso scientifico. Sebbene la nebulosa Elica fosse stata scoperta nel 1824, e sebbene non si contino il numero di studi fatti su questa nebulosa, accumulandosi le osservazioni, ad un certo punto (dopo oltre 40 anni dalla scoperta della sua emissione di raggi X) arriva l’intuizione che mette al loro posto tutte le tessere del puzzle, e fornisce un quadro chiaro di un fenomeno rimasto misterioso per decenni.

Riferimenti allo studio

"Accretion onto WD 2226-210, the central star of the Helix Nebula", S Estrada-Dorado et al. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 536, Issue 3, January 2025. https://doi.org/10.1093/mnras/stae2733