Galassia Della Via Lattea

La stella che gira più veloce della galassia

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Un astronomo ha trovato la stella rotante più veloce conosciuta nella nostra galassia... ed è una cosa strana. Sta ruotando alla vertiginosa velocità di almeno 540 chilometri al secondo. Infatti, se girasse molto più velocemente, si farebbe a pezzi!

La stella si chiama LAMOST J040643.69+542347.8 , ma chiamiamolo brevemente J0406. Si trova a circa 30.000 anni luce da noi, verso il confine esterno della galassia. LAMOST è un rilevamento del cielo svolto in Cina che esamina ampie aree del cielo e acquisisce spettri a bassa risoluzione di oggetti astronomici. Ciò significa che suddivide la luce in migliaia di singole fette di colore, che a loro volta possono dirci molto sulle proprietà dell'oggetto: quanto velocemente si avvicina o si allontana da noi, quanto è caldo, di cosa è fatto e... cruciale in questo caso - quanto velocemente gira.

In questo caso, l'astronomo stava cercando un tipo speciale di stella quando ha notato che una stella aveva uno spettro strano, con caratteristiche insolite associate a una rapida rotazione. Un'attenta misurazione ha indicato che la stella ha la fenomenale velocità di rotazione di 540 chilometri al secondo.



Quello è veloce . La rotazione del Sole al suo equatore è di 2 chilometri al secondo, quindi questa stella ruota ad una velocità 270 volte più veloce rispetto al Sole!

La stella LAMOST J040643.69+542347.8 (freccia), la stella rotante più veloce conosciuta nella Via Lattea. Credito: DSS2 / AladinIngrandire

La stella LAMOST J040643.69+542347.8 (freccia), la stella rotante più veloce conosciuta nella Via Lattea. Credito: DSS2 / Aladin

Dovrei notare che è stato scoperto che un paio di stelle in una galassia vicina ruotano a più di 600 chilometri al secondo, ma J0406 è lo spinner più veloce conosciuto nella Via Lattea, Nostro galassia. [ Nota (aggiunta alle 16:00 UTC dell'8 luglio 2020) : Il mio collega Scott Manley sottolinea che anche le stelle di neutroni ruotano più velocemente. Non le stavo contando perché pensavo a stelle 'normali', quelle come il Sole che stanno ancora fondendo elementi nei loro nuclei; le stelle di neutroni sono i nuclei di stelle massicce che sono esplose . Possono ruotare vicino alla velocità della luce ai loro equatori! Quindi dovrei essere chiaro: J0406 è la stella che ruota più velocemente come il Sole nella galassia.]

J0406 è quella che chiamiamo una stella O, una delle stelle più massicce e calde che ci siano. La sua massa e le dimensioni non sono note, ma un discreto (anche se molto approssimativa) stima che è 20 volte la massa del Sole e 10 volte la dimensione. Detto questo, a quella velocità ci vorrebbe poco meno di un giorno per girare una volta. Il Sole impiega quasi un mese! Quindi questa stella sta sfrecciando in giro.

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Un'immagine reale della stella luminosa Altair, che ruota così rapidamente da essere oblata o appiattita. Credito: Ming Zhao, Università del Michigan

Un'immagine reale della stella luminosa Altair, che ruota così rapidamente da essere oblata o appiattita. Credito: Ming Zhao, Università del Michigan

In effetti, ruota così rapidamente che la forza centrifuga all'equatore è molto forte. Giocando con i numeri (e di nuovo riconoscendo che sto indovinando le dimensioni e la massa), la forza verso l'esterno dovuto alla rotazione è una frazione sostanziale della forza verso l'interno a causa della gravità. Ciò significa che la stella deve essere notevolmente appiattita, molto più stretta attraverso i poli che attraverso il suo equatore; quello che chiamiamo oblato . Il nostro Sole è quasi una sfera perfetta, ma questa stella deve sembrare un pallone da spiaggia su cui qualcuno si è seduto.

Una manciata di stelle in rapida rotazione sono vicine e abbastanza grandi da poter essere riprese usando tecniche speciali, e possono essere viste visibilmente appiattite, oltre che più scure ai loro equatori, un effetto chiamato oscuramento gravitazionale. Credito: Monnier et al via CHARAIngrandire

Una manciata di stelle in rapida rotazione sono vicine e abbastanza grandi da poter essere riprese usando tecniche speciali, e possono essere viste visibilmente appiattite, oltre che più scure ai loro equatori, un effetto chiamato oscuramento gravitazionale. Credito: Monnier et al. via CHARA

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C'è una sottile prova di questo anche nello spettro, che indica che la gravità ai poli è più alta che all'equatore. Questo provoca anche un effetto chiamato oscuramento gravitazionale : La maggiore gravità ai poli comprime il gas lì, riscaldandolo e facendolo brillare più intensamente. Se fossi vicino a questa stella, che spettacolo sarebbe! A forma di uovo e più scuro al centro che ai poli. Strano.

Per inciso, questa stella probabilmente non può girare molto più velocemente di così. Se così fosse, la forza verso l'esterno all'equatore sarebbe più forte della gravità, e il materiale lì volerebbe via. Andrebbe letteralmente in pezzi.

Opera d'arte raffigurante una stella che ruota così rapidamente da essere appiattita, o oblata, e lancia materiale lontano dal suo equatore. Credito: NASA, ESA e G. Bacon (STScI)Ingrandire

Opera d'arte raffigurante una stella che ruota così rapidamente da essere appiattita, o oblata, e lancia materiale lontano dal suo equatore. Credito: NASA, ESA e G. Bacon (STScI)

La domanda è: come ha fatto questa stella a girare così rapidamente? La risposta più probabile è che abbia o abbia avuto una compagna binaria, un'altra stella che le orbita molto da vicino. In quel caso le maree potrebbero far girare le due stelle , poiché l'energia orbitale della compagna viene trasferita alla stella. Se le stelle sono molto vicine, la materia da uno può essere trasferita all'altro , e mentre si muove a spirale accelererebbe anche la rotazione della stella.

Tuttavia, nonostante la ricerca, non è stata trovata alcuna prova di una stella compagna. Questa parte è interessante però: le stelle più massicce invecchiano più rapidamente di quelle meno massicce. La stella più massiccia in una binaria stretta si espanderebbe in una supergigante rossa e scaricherebbe molta materia sulla seconda stella, per poi esplodere come una supernova. Quando ciò accadrà, la seconda stella sarebbe stata buttata via come una roccia da una fionda , facendolo muovere nello spazio ad alta velocità. Si dà il caso che lo spettro di J0406 rivela che si sta effettivamente muovendo molto rapidamente attraverso la galassia, proprio come ci si aspetterebbe se una volta avesse avuto un enorme compagno che è esploso.

Quindi tutti i pezzi combaciano. È divertente: a occhio è solo un'altra stella persa tra migliaia di altre in un'immagine del cielo. Ma per spettro, beh, è ​​una storia molto diversa. Questo è vero per ogni stella; hanno tutti la loro storia da raccontare. In questo caso, però, è la storia di un compagno esploso da tempo morto, una palla di cannone che urla attraverso la galassia e una rotazione così forte che la stella è enormemente appiattita e stranamente oscurata all'equatore.

L'Universo è un posto così strano. Questo è uno dei motivi per cui è così divertente da esplorare.



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