A stunning cosmic duo located 700 anni luce di distanza sta creando uno spettacolo caoticamente bello di filamenti gassosi colorati. Il telescopio Hubble ha catturato l’immagine di questo sistema chiamato R Aquarii, mostrando le interazioni simbiotiche tra le due stelle. Ogni 44 anni, eruzioni violente nel sistema rilasciano filamenti di gas a oltre 1,6 milioni di chilometri all’ora.
R Aquarii è composto da due tipologie di stelle notevolmente diverse: una nana bianca e una particolare stella variabile.
La nana bianca è un residuo stellare. Rappresenta ciò che rimane di una stella della sequenza principale che ha raggiunto la fine della sua vita di fusione. Brilla solo grazie al calore residuo. Le nane bianche sono estremamente dense; nonostante abbiano all’incirca le stesse dimensioni della Terra, possiedono una massa simile a quella del Sole. Questo significa che, per un oggetto di così piccolo volume, esercitano una potente attrazione gravitazionale.
La stella variabile è un tipo di gigante rossa chiamata variabile di tipo Mira. Essa è completamente opposta alla sua stella compagna. Invece di essere estremamente compatta e densa, la gigante rossa è gonfia e rossa. È oltre 400 volte più grande del Sole. È una stella gigante pulsante che si trova maggiormente a suo agio sulla cima della Torre Nera di Sauron piuttosto che in un catalogo di stelle. Durante il suo ciclo di pulsazione, cambia temperatura e luminosità, con la sua brillantezza che varia di un fattore 750 in un periodo di circa 390 giorni.
Questo significa che quando la stella raggiunge il suo picco di luminosità, è oltre 5.000 volte più luminosa del nostro Sole.
L’immagine di R Aquarii è stata scattata dallo strumento SPHERE di ricerca esoplanetaria nel telescopio VLT dell’ESO nel 2018. È stata ottenuta durante le prove dello strumento, ed astronomi sono riusciti a catturare dettagli drammatici della turbolenta relazione stellare con una chiarezza senza precedenti. Questa immagine proviene dalle osservazioni SPHERE/ZIMPOL di R Aquarii e mostra la stella binaria, oltre ai getti di materiale che si sprigionano dalla coppia stellare. Credito immagine: By ESO/Schmid et al. – https://www.eso.org/public/images/eso1840a/, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=75014181
Il potente pulsare di questa massa rossa gigante è uno spettacolo di per sé. Ma la sua relazione con il partner binario crea un’esibizione ancora più spettacolare. Mentre le due stelle orbitano, la densa nana bianca attira il gas idrogeno dalla gigante rossa. L’idrogeno si accumula sulla nana bianca fino a quando la stella non riesce più a contenerlo. A quel punto, l’idrogeno esplode in fusione nucleare sulla superficie della piccola e densa stella.
L’ esplosione di nova espelle materiale nello spazio in filamenti gassosi. Ma la regione intorno alle nane bianche è dominata dai potenti campi magnetici della stella, che possono essere milioni di volte più forti di quelli della Terra. La forza dell’esplosione nucleare e i campi magnetici deformano i filamenti gassosi di idrogeno in scie e streamer, fino a formare modelli a spirale.
Possiamo vedere questa nebulosa di filamenti gassosi solo perché la radiazione di entrambe le stelle strappa elettroni dall’idrogeno, trasformandolo in gas ionizzato. L’idrogeno ionizzato emette una luminosità brillante, creando uno spettacolo naturale straordinario.
La luminosità della stella binaria centrale cambia nel tempo a causa del pulsare della gigante rossa. Il gas appare rosso ai nostri occhi, non a causa della gigante rossa. R Aquarii si trova in una regione polverosa, e la polvere assorbe tutta la luce blu, consentendo solo a quella rossa di raggiungerci.
Un timelapse del Hubble che consiste di cinque immagini di R Aquarii dal 2014 al 2023 aiuta a dare vita all’interazione dinamica.
Guardando queste immagini, è facile fraintendere la scala delle stelle, la nebulosa e i filamenti luminosi di idrogeno ionizzato. Tuttavia, il materiale espulso nello spazio si estende fino a 400 miliardi di chilometri (248 miliardi di miglia). A titolo di confronto, questo è circa 24 volte maggiore del diametro del nostro Sistema Solare.
R Aquarii è stato osservato per la prima volta dall’astronomo tedesco Karl Ludwig Harding nel 1810, quando era un collega di Carl Friedrich Gauss all’Osservatorio di Gottinga. È una delle stelle simbiotiche più vicine, ed è un oggetto di grande interesse per gli astronomi. Nel XX secolo, Edwin Hubble e altri lo studiarono, riconoscendone le complesse interazioni e la nebulosa risultante. R Aquarii e i suoi simili possono insegnare agli astronomi molto sui venti stellari, sull’accrezione e sulle nebulose ionizzate.