14/07/14

Dimmi come giri e ti dirò quanto sei … vecchio**

E’ facile chiedere l’età a una stella. Ma non è per niente facile ottenere una risposta, soprattutto se è relativamente piccola e passa la maggior parte della sua vita nella Sequenza Principale. Sappiamo bene che, una volta uscita da questa posizione tranquilla, le caratteristiche mutano rapidamente e , a seconda dei vari parametri osservabili, non è difficile stabilire a che punto è della sua ultima parte di vita. Ma durante la Sequenza Principale le cose sono molto problematiche.

Prendiamo, ad esempio, una stella come il Sole. Essa è capace di restare in questa posizione per parecchi miliardi di anni e niente sembrerebbe indicarci se vi è appena entrata o se sta per uscirne. L’unica speranza, fino a non molto tempo fa, era che l’oggetto fosse all’interno di un ammasso. In tale situazione, l’età di una stella è uguale a quella di tutte le altre e il diagramma HR può facilmente datare la loro nascita. Tuttavia, vivere in un ammasso non è come vivere da soli, come sta facendo il Sole. Se si è interessati  allo studio di stelle isolate, per poter seguire direttamente l’evolversi di un sistema planetario in condizioni simili alle nostre, ecco che misurare l’età può essere una necessità molto importante.

Tanto per fare un esempio, se un gemello del Sole avesse un corteo planetario simile al nostro, ma fosse molto giovane, sarebbe quasi assurdo andare a cercare la presenza di un pianeta  con tracce di vita biologica superiore. C’è poco da illudersi: la vita potrebbe anche essere nata, ma per svilupparsi adeguatamente necessità di parecchi miliardi di anni. Molto più interessante sarebbe sapere cosa sta capitando in altri Soli più vecchi del nostro o almeno come il nostro. Ciò potrebbe indicarci l’evoluzione non solo della nostra fonte energetica, ma anche il futuro della vita stessa.

Tutto bello, ma, come tutte le “signore”, anche le stelle fanno di tutto per mascherare l’età. Sappiamo, addirittura che le vagabonde blu si uniscono insieme per apparire più giovani! A parte gli scherzi, si è cercato a lungo una qualche caratteristica osservabile che potesse essere legata all’età di una stella di un dato tipo spettrale. La cosa migliore era provare a misurare i vari parametri su stelle dello stesso tipo che appartenessero ad ammassi di età diverse. Si agirebbe  al contrario: si saprebbe l’età per definizione e si dovrebbe “solo” vedere se qualche “cosa” segue abbastanza bene l’invecchiamento.

Teoricamente, si era già pensato al periodo di rotazione. Come le persone, a mano a mano che invecchiano, perdono molto della loro agilità, così si poteva pensare che anche le stelle riducessero col tempo la loro velocità di rotazione (a parità di massa, ovviamente). Alla fine, si è riusciti a trovare la relazione vincente: il periodo seguiva l’età e, in particolare, era proporzionale all’età elevata all’esponente ½. Una relazione empirica, ma avvalorata da considerazioni evolutive e -soprattutto- dai risultati ottenuti su diversi ammassi.

Tuttavia, rimaneva ancora un problema di fondo: non è facile misurare il periodo di rotazione di una stella. L’unico modo per poterlo fare (se non appartiene a un sistema binario stretto, ovviamente) è di affidarsi a qualche segnale sulla sua superficie e cercare di seguirlo fino a che non si ripeta esattamente. Nel caso del Sole, sapremmo come fare, ossia prendere in considerazione una macchia e aspettare che si ripresenti nella stessa configurazione. Normalmente il periodo di sopravvivenza di una macchia è superiore al periodo di rotazione. Perfetto? Mica tanto, dato che una stella tranquilla come il Sole non cambia di certo la sua luminosità in maniera molto visibile a causa di una o più macchie. Figuriamoci se la stella è molto lontana da noi. Inoltre, tanto per peggiorare la situazione, le macchie diventano più rare con l’avanzare dell’età.

Ci voleva uno strumento con un occhio particolarmente adatto a catturare variazioni di luce anche piccolissime. E questo strumento c’è stato ed  ha volato per parecchio tempo, permettendo, fino a che vi è riuscito, a scoprire centinaia di pianeti attorno a stelle anche lontane, attraverso il metodo dei transiti. Sappiamo tutti come si chiama: Kepler. Anche se ormai praticamente fuori uso, il numero di stelle osservate da lui è enorme e vi è materiale per fare moltissimi tipi di analisi, anche senza avere nel mirino solo i pianeti che nascondono parte dell’astro. Per Kepler, osservare una macchia stellare, ossia rilevare una lievissima variazione di luminosità, è un gioco quasi da ragazzi. Bastava, allora, cercare un po’ di stelle come il Sole, isolate e libere, per stimarne l’età, attraverso la formula verificata sugli ammassi.

Questa tecnica di misura viene chiamata girocronologia. Dopo varie applicazioni, finalmente è uscita una ricerca che ha raccolto i risultati relativi a ben 22 stelle come il Sole. Una specie di album di famiglia, dove poter vedere come si presentava la nostra stella nella sua infanzia o come si presenterà nella sua vecchiaia. Per adesso non sappiamo se queste stelle hanno anche un sistema planetario, ma saranno sicuramente oggetto di ricerche adeguate. Magari riusciremo ad avere l’album di famiglia anche di un pianeta come il nostro. Un passo in avanti molto importante per selezionare dove cercare un pianeta “vivo”.

Le 22 stelle osservate mostrano un periodo attorno ai 21 giorni contro i 25 del Sole. Poiché non si può sapere dove si trovano le macchie delle stelle lontane, le misure andranno sicuramente ripetute e confrontate, in quanto le stelle mostrano una rotazione differenziale che tende a diminuire verso i poli, dove il periodo risulta ben più lungo (per il Sole è di circa 34 giorni). Ciò, in ogni caso, vuol dire che le stelle osservate finora sono sicuramente più giovani della nostra. Anche se identificassimo un pianeta tale e quale alla Terra sarebbe ben difficile che vi sia qualcuno che ci sta facendo “ciao” con la mano (o meglio con qualche altro tipo di strumentazione). Restiamo, comunque, in attesa di qualche anziana sorella dove la vita intelligente potrebbe essere arrivata a livelli straordinari. O magari, se l’andamento è simile al nostro, potrebbe già essersi autoeliminata. Sarebbe, comunque, un risultato o un bel monito per l’uomo e i suoi discendenti!

Articolo originale QUI

Questo potrebbe essere un pianeta di tipo terrestre attorno a una stella gialla come la nostra. Se l’età fosse quella giusta, un giorno la nostra tecnologia potrebbe anche accorgersi che è abitata attraverso la variazione delle luci artificiali durante una sua rotazione. Mai dire mai… Fonte: David A. Aguilar (CfA)
Questo potrebbe essere un pianeta di tipo terrestre attorno a una stella gialla come la nostra. Se l’età fosse quella giusta, un giorno la nostra tecnologia potrebbe anche accorgersi che è abitata attraverso la variazione delle luci artificiali durante una sua rotazione. Mai dire mai… Fonte: David A. Aguilar (CfA)

4 commenti

  1. Lampo

    Domandina...Ma come si fa a discriminare la diminuzione di intensità dovuta ad una grande macchia da un transito ad esempio di un piccolo pianeta...? Non sono paragonabili?

  2. Lampo

    Intendevo diminuzione di luminosità...o intensità luminosa...

  3. Vari aspetti sono diversi. Un pianeta abbassa la luce durante il transito e l'eclisse, con un massimo fuori eclisse. La macchia abbassa la luce per mezzo periodo.
    Inoltre, una macchia sparisce in fretta e/o modifica un po' il suo contributo.
    Se osservato un'altra volta il periodo cambia per rotazione differenziale (le macchie appaiono dove vogliono).

    E' la stessa differenza che c'è tra una curva di luce di un asteroide allungato o con una macchia d'albedo. la differenza si nota abbastanza bene...

  4. Lampo

    Ah ok...quindi basta osservare per un pò e non c'è possibilità di equivoco... Grazie!

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