Astronomi scoprono per la prima volta una stella a “due facce”

Gli astronomi hanno scovato per la prima volta una particolarissima nana bianca composta da due facce ben distinte: la stella è ricoperta di idrogeno da un lato e da elio nell’altro.

La stravagante nana bianca al centro della scoperta, che dista a più di 1.300 anni luce dalla Terra e ruota sul suo asse ogni 15 minuti, è stata studiata utilizzando i dati della Zwicky Transient Facility presso l’Osservatorio Palomar del Caltech a San Diego e dell’Osservatorio W. M. Keck a Maunakea, nelle Hawaii.

Janus: la prima nana bianca a due facce

Direttamente dalla University of British Columbia, un gruppo di astronomi ha pubblicato una nuova scoperta sulla rivista Nature in cui afferma di aver scovato per la prima volta una stella a due facce: una è composta completamente da elio e l’altra è completamente ricoperta di idrogeno. Per via di questa peculiare caratteristica, la nana bianca è stata soprannominata Janus, nome che deriva dall’antica divinità romana rappresentata solitamente con due volti.

Le immagini mostrano chiaramente la presenza dell’idrogeno da un lato, senza elio, e dell’elio dall’altro, senza idrogeno: i ricercatori ritengono che questo fenomeno insolito possa essere dovuto al fatto che Janus stia attraversando una particolare fase evolutiva delle nane bianche. La stella si trova nella Via Lattea, la nostra galassia, a circa 1.300 anni luce di distanza dalla Terra, in direzione della costellazione di Cygnus.

“Janus (Giano) è il dio romano con due facce, quindi abbiamo pensato che fosse molto appropriato. Inoltre, Janus è il dio della transizione e la nana bianca potrebbe essere attualmente in fase di transizione da un’atmosfera di idrogeno a una di elio”, ha dichiarato Ilaria Caiazzo, ricercatrice di astrofisica del Caltech e autrice principale dello studio.

Il mistero di Janus

Secondo i ricercatori, il motivo per cui questa “fase di transizione” abbia portato la nana bianca a dividersi in due facce ben distinte, potrebbe essere legato ai campi magnetici della stella. Le ipotesi sono le seguenti: o i campi magnetici hanno modificato la pressione dei gas nell’atmosfera oppure i campi sono semplicemente asimmetrici.

“I campi magnetici intorno ai corpi cosmici tendono a essere asimmetrici, o più forti da un lato”, ha spiegato Ilaria Caiazzo. “I campi magnetici possono impedire il mescolamento dei materiali. Quindi, se il campo magnetico è più forte da un lato, quel lato avrebbe una minore miscelazione e quindi più idrogeno”.

Questa distinta divisione degli elementi su lati separati della stella è una scoperta del tutto nuova, secondo il coautore e professore di fisica e astronomia dell’UBC Jeremy Heyl: “Immaginate di guardare la Terra, e vedete solo l’oceano. E poi, quando la girate, c’è solo la terra”

Janus è anche piuttosto massiccia per essere una nana bianca! La stella ha una massa superiore del 20% rispetto a quella del nostro Sole, ed è compressa in un oggetto che ha un diametro pari alla metà di quello della Terra. Inoltre, Janus ruota sul suo asse ogni 15 minuti: se si considera che di solito queste stelle ruotano ogni poche ore o pochi giorni, la sua rotazione è insolitamente veloce.

“Non esistono due stelle uguali”

“Le nane bianche si formano alla fine della vita di una stella. Circa il 97% di tutte le stelle sono destinate a diventare nane bianche quando muoiono”, ha spiegato Caiazzo: “Il nostro sole, ad esempio, nel suo nucleo sta attualmente bruciando idrogeno producendo elio. Quando l’idrogeno nel nucleo sarà esaurito, il sole inizierà a bruciare l’elio trasformandolo in carbonio e ossigeno. Quando anche l’elio sarà scomparso dal centro, il sole espellerà i suoi strati esterni nello spazio in un evento chiamato nebulosa planetaria e il nucleo si contrarrà lentamente diventando una nana bianca”,

Janus non è l’unica stella bianca esotica conosciuta. Caiazzo ha fatto parte di un team di ricerca che nel 2021 ha individuato una stella con un diametro leggermente superiore a quello della luna terrestre, che vantava la massa maggiore e le dimensioni più ridotte di qualsiasi nana bianca conosciuta.

“Ogni volta che osserviamo le stelle in modo diverso, siamo destinati a rimanere sorpresi e persino sconcertati”, ha detto Caiazzo. “La fenomenologia stellare è estremamente ricca e non esistono due stelle uguali se osservate abbastanza da vicino”.

Per comprendere meglio questa bizzarra scoperta e le sue cause, i ricercatori intendono mettersi alla ricerca di altri oggetti simili, o almeno particolari quanto l’insolita Janus, continuando così l’indagine nel cielo condotta dalla Zwicky Transient Facility.