Nella costellazione dell’Idra, a 1300 anni luce dalla Terra si trova V Hydrae, stella ricca di Carbonio nella fase evolutiva dell’Asymptotic Giant Branch (AGB). Tra milioni di stelle di massa simile al Sole, V Hydrae è sempre stata di particolare interesse per i suoi comportamenti unici. Tra essi, le eruzioni di plasma che si verificano ogni 8 anni e mezzo e la presenza di una stella compagna quasi invisibile.

Di recente un team di ricercatori ha analizzato i dati di ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) e di Hubble su V Hydrae, assistendo agli ultimi spasmi della vita della stella. Il team ha così scoperto sei anelli in lenta espansione dalla stella e due misteriose strutture a forma di clessidra. Dalle prime analisi, questi strani fenomeni sarebbero causati dall’espulsione ad alta velocità di materia nello spazio negli ultimi istanti di V Hydrae. I risultati dello studio sono pubblicati su The Astrophysical Journal.

V Hydrae: la stella AGB che morendo ci sorprende

V Hydrae è stata osservata durante il processo di perdita della sua atmosfera. Questo è un evento a cui vanno incontro la maggior parte delle stelle rosse in stadi evolutivi avanzati. Dalle parole di Mark Morris, astronomo dell’UCLA e coautore della ricerca si nota però la particolarità di questa stella: “Si tratta della prima e unica volta in cui qualcuno ha visto che il gas espulso da una stella AGB può fuoriuscire sotto forma di una serie di anelli”.

Raghvendra Sahai, astronomo del JPL e autore principale dello studio, afferma:

Il modello tradizionale spiega che le stelle AGB muoiono attraverso l’espulsione di materia attraverso un vento lento e relativamente costante per oltre 100.000 anni o più. Il nostro studio mostra che questo modello è incompleto o, nel peggiore dei casi, errato.

I deflussi molto veloci di materiale provenienti da V Hydrae sono stati osservati per la prima volta nel 1981. Poi nel 2022 i ricercatori hanno trovato un flusso simile a un getto espulso ad alta velocità dalla stella. La scoperta di altre particolari strutture provenienti dalla stella getta nuova luce sugli studi riguardanti le fasi dell’evoluzione stellare.

I sei anelli di V Hydrae

I sei anelli si sono espansi da V Hydrae nel corso di circa 2.100 anni, aggiungendo materia e guidando la crescita di una struttura simile a un disco deformato e molto denso attorno alla stella. Il team ha soprannominato questa struttura DUDE, acronimo di Disk Undergoing Dynamical Expansion.

Oltre al set di anelli disposti su un disco deformato, sono presenti due strutture a forma di clessidra e una simile a un getto. Esse si espandono a velocità elevate di oltre mezzo milione di miglia all’ora (240 km/s). Grandi strutture a clessidra erano state osservate in precedenza in nebulose planetarie, tra cui MyCn 18, e nella sezione meridionale della Nebulosa del Granchio. Mai in una stella AGB come V Hydrae.

“Lo stato finale dell’evoluzione di stelle AGB è un processo complesso e non ancora ben compreso” ha affermato Morris. “La scoperta che può comportare l’espulsione di anelli di gas, simultanea con la produzione di getti di materiale ad alta velocità, porta nuovi affascinanti indizi nella nostra comprensione di come muoiono le stelle”.

“Siamo stati fortunati” ha detto Sahai. “E siamo stati in grado d’immaginare tutti i diversi fenomeni di perdita di materia in V Hydrae. Per capire meglio come le stelle morenti perdono massa alla fine della loro vita”.

Le alte prestazioni di ALMA colpiscono ancora

A causa della distanza e della densità di polvere che circonda la stella, lo studio di V Hydrae ha richiesto uno strumento unico con il potere di vedere chiaramente oggetti molto lontani difficili da rilevare con i telescopi ottici. Il team ha quindi arruolato i ricevitori Band 6 (1,23 mm) e Band 7 (0,85 mm) di ALMA, che hanno rivelato i molteplici anelli e deflussi di materiale della stella con assoluta chiarezza.

Joe Pesce, astronomo e responsabile del programma NSF per NRAO/ALMA, afferma entusiasta: “Le capacità e la risoluzione di ALMA ci stanno finalmente permettendo di assistere a questi eventi con dettagli straordinari. E necessari per fornire alcune risposte e migliorare la nostra comprensione di un evento che accade alla maggior parte delle stelle dell’Universo”.

Studiare la morte di V Hydrae per conoscere quella del Sole

Poiché il nostro Sole è destinato a entrare nella fase dell’AGB e a diventare una nana bianca prima di aver iniziato a bruciare Carbonio, affascina molto il caso di V Hydrae. Riuscire a studiare nel dettaglio i misteriosi anelli di gas e le strutture di materiale in espansione potrebbe dare nuovi indizi sul destino della nostra stella.

L’unione di dati nell’infrarosso, nell’ottico e nell’ultravioletto dello studio ha già creato un quadro completo a più lunghezze d’onda di quello che potrebbe essere uno dei più grandi spettacoli della Via Lattea. Restiamo in trepidante attesa di conoscerne gli sviluppi futuri.

Lo studio completo è disponibile qui.

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