Gigantesche onde di marea si infrangono sulla superficie di una stella massiccia

I sistemi stellari binari appaiono spesso come stelle variabili. Quando non possiamo vedere le singole stelle perché sono troppo vicine tra loro o troppo lontane, possiamo vedere il graduale illuminarsi e attenuarsi di un singolo punto di luce mentre le stelle orbitano l’una intorno all’altra. A volte, se le stelle sono particolarmente vicine mentre si incrociano, possono illuminarsi in modi insoliti. Uno di questi esempi è noto come stella del battito cardiaco.

Si chiamano stelle del battito cardiaco perché se si traccia la loro luminosità nel tempo, lo schema o la curva della luce assomiglia al battito cardiaco visto su un ECG. È il segnale acustico che vedi nei film e in TV per mostrare che il personaggio è ancora vivo. Le stelle del battito cardiaco hanno un tale schema perché le due stelle hanno orbite molto eccentriche. Man mano che si avvicinano, le forze di marea distorcono le stelle a forma di uovo, rendendole più luminose. Quindi ottieni un breve picco di luminosità come un battito cardiaco. Abbiamo molti esempi di stelle del battito cardiaco, ma un esempio scoperto di recente è insolito anche per una stella del battito cardiaco. La loro luminosità di picco è 200 volte maggiore di quella delle tipiche stelle del battito cardiaco e le loro curve di luce hanno una forma alquanto insolita.

La stella primaria, nota come MACHO 80.7443.1718, ha una massa di 35 soli, mentre la stella secondaria è di sole 16 masse solari. Orbitano l’uno intorno all’altro una volta ogni 33 giorni e, al loro massimo avvicinamento, sono più vicini di quanto lo sia Mercurio al Sole. Le forti forze di marea durante l’avvicinamento ravvicinato aiutano a spiegare perché è così luminoso.

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Ma c’è un lato strano nella curva di luce. Invece di un leggero aumento della luminosità, le stelle si attenuano un po’ più lentamente e c’è un’oscillazione nella curva di luce. Per spiegare questo, il team ha eseguito modelli computerizzati delle stelle durante l’avvicinamento ravvicinato, simulando non solo le forze di marea tra di loro, ma anche la loro dinamica dei fluidi. Hanno trovato alcune cose interessanti.

Il primo è che durante la parte più vicina della loro orbita, parte del materiale atmosferico proveniente dalla stella più grande viene raccolto dalla stella più piccola. Molte binarie vicine possono scambiarsi materia, ma ciò che è insolito in questo caso è che lo scambio innesca oscillazioni nella stella centrale. Mentre la compagna oscilla, si formano delle onde sulla superficie della stella primaria. Queste onde poi si insinuano lungo la superficie. La stella primaria ruota sul proprio asse per quattro giorni, quindi vediamo onde che passano lungo la stella ogni pochi giorni. Questo spiega il decadimento oscillante della curva di luce.

MACHO 80.7443.1718 è un ottimo esempio di quanto possano essere complesse le interazioni stellari binarie. Il battito cardiaco di questo sistema binario influisce sulla sua luminosità: sposta leggermente la calotta, il che potrebbe cambiare il modo in cui le stelle si evolvono nel tempo.

riferimento: MacLeod, Morgan e Loeb, Abramo. “Onde che si infrangono sulla superficie della stella che batte il cuore MACHO 80.7443.1718. ” astronomia naturale (2023).