31/07/19

Più vicine di così ... viva Einstein! **

Due nane bianche si stanno avvicinando sempre di più e tra non molto, quando il rilevatore LISA sarà operativo, ne sentiremo l'ultimo grido gravitazionale.

La sorgente variabile ZTF J1539+5027 è stata scoperta e studiata da alcuni telescopi di modeste dimensioni di Monte Palomar e di Kitt Peak. La prima impressione è stata, ovviamente, quella di una stella dalla luminosità variabile, come si vede nell'immagine che segue (Fonte: K. Burdge & Caltech)

A intervalli regolari sembra spegnersi del tutto. Il filmato è stato accelerato, ma non più di tanto... In realtà, tra un minimo di luce e il successivo, passano soltanto 6.9 minuti: un vero record.

Con chi abbiamo a che fare? Con una simpatica coppia di nane bianche, ciò che resta di un sistema binario composto da stelle non più grandi del nostro Sole. La primaria è stata la prima a trasformarsi in nana bianca, mantenendo una massa pari a 0.6 masse solari. La secondaria, decisamente più piccola, è diventata una nana bianca di solo 0.2 masse solari. Tuttavia, la primaria, proprio per la massa maggiore, è più densa e occupa un volume decisamente più piccolo della secondaria. Insomma, quella che sembra la più piccola è la più massiccia e anche la più luminosa. Tuttavia, come una specie di faro, la primaria illumina l'emisfero della secondaria che guarda verso di lei e lo fa risplendere un po' di più. Siamo di fronte a una binaria ad eclissi piuttosto particolare, che vogliamo illustrare con una figura adatta allo scopo, come quella che segue

nane

In alto a sinistra abbiamo segnato delle configurazioni particolari che vanno da 1 a 8. Gli stessi numeri sono stati riportati nella curva di luce che vediamo a fianco, adattata riprendendo quella del lavoro originale. In (1) la nana meno luminosa oscura la primaria, causando il minimo principale molto profondo. In (2) la nana più grande lascia libera la luce della nana più luminosa. A questa luce si aggiunge quella decisamente più tenue che proviene dall'emisfero scuro della secondaria. A mano a mano che la secondaria rivolve attorno alla primaria, la luce di quest'ultima rimane invariata, mentre quella della secondaria mostra una parte sempre maggiore dell'emisfero più luminoso (in (3) siamo circa a metà strada tra il primo e il secondo minimo). In(4) si ha la configurazione di massima luminosità, con l'emisfero più brillante della secondaria quasi completamente in piena vista. Poi la secondaria si eclissa parzialmente dietro la primaria, e la luce decresce verso un minimo (5), poco accennato (si perde solo un po' di luce dell'emisfero più luminoso della secondaria). Dal (6) all'(8) si ripetono le configurazioni già viste dal (4) al (2).

A tutto ciò si dovrebbe anche aggiungere il fatto che la secondaria dovrebbe avere una forma non proprio sferica, ma allungata verso la primaria.

Una curva di luce niente male che si completa in soli 6.9 minuti. Dire che le due nane siano veramente vicine è dir poco. Talmente vicine che ormai l'avvicinamento progredisce quasi a vista d'occhio... la loro distanza diminuisce di 26 cm al giorno e la velocità di cambiamento non può che crescere. Tra pochi anni anche le variazioni sul periodo si renderanno perfettamente misurabili. Insomma, stiamo quasi vedendo in diretta la fusione di due nane bianche...

Lo stropicciamento dello spaziotempo che le circonda è già cominciato e le onde gravitazionali stanno viaggiando verso di noi già da tempo, causando proprio l'avvicinamento delle due stelline. Purtroppo sono ancora troppo deboli per gli strumenti terrestri, ma appena sarà operativo il rilevatore spaziale LISA (tra circa 15 anni), lo strano tremolio spaziotemporale sarà raccolto senza problemi.  Cara ZTF J1539+5027, ti preghiamo di aspettare LISA e poi potrai urlare al meglio, fino all'acuto finale!

Ah... dimenticavo la parte bassa della figura precedente... Saturno? Ma cosa c'entra mai con due nane bianche? Beh... solo per dire che il loro sistema doppio è contenuto nello spazio occupato dal pianeta, anelli esclusi.

Articolo originale QUI

Di seguito, invece, un bella animazione del sistema binario

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