Gli astronomi hanno utilizzato nuovi dati provenienti dal telescopio spaziale Hubble della NASA e dal SOFIA (Osservatorio stratosferico per l’astronomia a infrarossi), nonché dati d’archivio di altre missioni, per rivisitare uno dei sistemi stellari binari più strani della nostra galassia, 40 anni dopo la sua apparizione sulla scena come una nova luminosa e longeva. Una nova è una stella che improvvisamente aumenta notevolmente di luminosità e poi svanisce nella sua precedente oscurità, di solito entro pochi mesi o anni.
Tra aprile e settembre 1975, il sistema binario HM Sagittae (HM Sge) è diventato 250 volte più luminoso. Ancora più insolito, non svanì rapidamente come fanno comunemente le novae, ma mantenne invece la sua luminosità per decenni. Recentemente, le osservazioni mostrano che il sistema si è riscaldato, ma paradossalmente si è in qualche modo attenuato.
HM Sge è un particolare tipo di stella simbiotica in cui una nana bianca e una stella compagna gigante, gonfia e produttrice di polvere, sono in un’orbita eccentrica l’una attorno all’altra, e la nana bianca assorbe il gas che scorre dalla stella gigante. Quel gas forma un disco infuocato attorno alla nana bianca, che può subire imprevedibilmente un’esplosione termonucleare spontanea quando l’idrogeno caduto dalla gigante diventa più denso sulla superficie fino a raggiungere un punto critico. Questi fuochi d’artificio tra le stelle compagne affascinano gli astronomi perché forniscono informazioni sulla fisica e sulla dinamica dell’evoluzione stellare nei sistemi binari.
“Nel 1975, HM Sge passò dall’essere una stella anonima a qualcosa che ogni astronomo del settore stava osservando, e ad un certo punto quella raffica di attività rallentò”, ha detto Ravi Sankrit dello Space Telescope Science Institute (STScI) di Baltimora. Nel 2021, Steven Goldman di STScI, Sankrit e collaboratori hanno utilizzato strumenti su Hubble e SOFIA per vedere cosa era cambiato con HM Sge negli ultimi 30 anni alle lunghezze d’onda della luce dall’infrarosso all’ultravioletto (UV).
I dati ultravioletti di Hubble del 2021 hanno mostrato una forte linea di emissione di magnesio altamente ionizzato che non era presente negli spettri precedentemente pubblicati del 1990. La sua presenza mostra che la temperatura stimata della nana bianca e del disco di accrescimento è aumentata da meno di 400.000 gradi Fahrenheit nel 1989 a oltre 450.000. gradi Fahrenheit oggi. La linea del magnesio altamente ionizzato è una delle tante viste nello spettro UV, che una volta analizzate insieme riveleranno l’energia del sistema e come è cambiata negli ultimi tre decenni.
“Quando ho visto per la prima volta i nuovi dati”, ha detto Sankrit, “ho pensato: ‘Wow, questo è ciò che può fare la spettroscopia UV di Hubble!’ – Voglio dire che è spettacolare, davvero spettacolare.”
Utilizzando i dati del telescopio volante SOFIA della NASA, ritiratosi nel 2022, il team è stato in grado di rilevare acqua, gas e polvere che fluiscono all’interno e attorno al sistema. I dati spettrali a infrarossi mostrano che la stella gigante, che produce grandi quantità di polvere, è tornata al suo comportamento normale appena un paio d’anni dopo l’esplosione, ma anche che negli ultimi anni si è attenuata, il che è un altro enigma da spiegare.
Con SOFIA, gli astronomi hanno potuto vedere l’acqua muoversi a circa 28 chilometri al secondo, che sospettano sia la velocità del sfrigolante disco di accrescimento attorno alla nana bianca. Il ponte gassoso che collega la stella gigante alla nana bianca deve attualmente estendersi per circa 2 miliardi di miglia.
Il team ha anche lavorato con l’AAVSO (American Association of Variable Star Observers), per collaborare con gli astrofili di tutto il mondo che aiutano a mantenere gli occhi telescopici su HM Sge; Il suo monitoraggio continuo rivela cambiamenti mai visti dalla sua epidemia 40 anni fa.
“Stelle simbiotiche come HM Sge sono rare nella nostra galassia, e assistere a un’esplosione simile a una nova è ancora più raro. Questo evento unico è stato per decenni una miniera di tesori per gli astrofisici”, ha detto Goldman.
