Una stella sta morendo disegnando in cielo una perfetta spirale archimedea: ricorda una girandola pirotecnica
La natura riesce a produrre forme geometriche sbalorditive per la loro perfezione. E’ il caso della spirale archimedea realizzata da una stella morente con le polveri e i gas che sta espellendo prima di diventare una nebulosa planetaria.
A molti lettori sarà successo di ammirare l’effetto ipnotico prodotto dalle girandole pirotecniche. Una ruota con perno, mozzi e cerchi è messa in rotazione dalla combustione della “fontana” che rappresenta il motore della ruota. La fontana è un tubo cilindrico con una delle due estremità chiusa e riempito di un’apposita miscela pirotecnica. Una singola fontana, una volta accesa, riesce a produrre l’effetto desiderato.
Ciò che si vede è una spirale di scintille, i cui bracci allontanandosi dalla ruota diventano sempre più grandi. Ma la girandola pirotecnica più grande è stata realizzata dalla stessa natura.
La stella LL Pegasi dà spettacolo, prima di morire
Con grande meraviglia dalle immagini raccolte dal telescopio spaziale Hubble, diversi anni fa (la comunicazione alla comunità scientifica risale al lontano 2006) è venuto fuori un oggetto astronomico assolutamente peculiare, chiamato LL Pegasi.
Si tratta di un sistema binario formato di due stelle che, a motivo della diversa massa, sebbene abbiano la stessa età, si trovano a stadi evolutivi molto diversi.
La più massiccia delle due stelle è in una fase di pre-nebulosa planetaria. Essa sta esaurendo il combustibile nucleare e sta gonfiandosi per diventare una gigante rossa.
La fase evolutiva finale per questa stella, simile a quella che attraverserà anche il Sole, è di espellere i suoi strati esterni di gas lasciando come residuo dell’esplosione una nana bianca. Tuttavia, l'espulsione finale è preceduta da una fase di espulsioni meno importanti, la fase pre-nebula.
Gli strati esterni espulsi formano una sorta di guscio di polveri e gas a simmetria generalmente sferica che, con la potenza dei primi cannocchiali, ricordavano in qualche modo i pianeti, da cui il nome di nebulosa planetaria.
Nel caso della stella binaria LL Pegasi cosa è successo?
In un sistema binario le due stelle componenti orbitano l’una attorno all’altra, più esattamente ruotano entrambe attorno al comune centro di massa. Nel caso della stella LL Pegasi, l’espulsione di polveri e gas in combinazione con il suo moto rotatorio ha prodotto, per un effetto girandola pirotecnica, una serie continua di gusci perfettamente concentrici, o più esattamente quella che viene chiamata "spirale archimedea", dal nome del matematico greco Archimede.
Poiché la stella in fase pre-nebulosa è completamente avviluppata nelle polveri dalla stessa emesse, per cui rimane invisibile, si ritiene che la spirale sia visibile in quanto illuminata esternamente da stelle vicine.
Le prime immagini sono state prese dalla camera nel visibile ACS del telescopio spaziale Hubble. Successive immagini da Terra, ad elevatissima risoluzione spaziale grazie a un sistema di ottica adattiva, ottenute con il telescopio Keck, hanno confermato la natura binaria di questo sistema stellare, con una distanza minima tra le due componenti di circa 100 unità astronomiche (circa tre volte la distanza media Sole-Nettuno).
Successivamente, LL Pegasi è stata osservata nella banda spettrale millmetrica dal telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), più sensibile all'emissione infrarossa delle polveri costituenti i bracci di spirale.
Altre stelle in fase di pre-nebula e in sistemi binari sono note, anch’esse responsabili di simili girandole. Tuttavia, grazie alla perfetta circolarità dell’orbita, mai nessuna spirale era stata osservata con tale perfetta simmetria.