Alcune stelle abbandonano la Via Lattea per un destino intergalattico incerto. Gli astronomi le riconoscono esaminando la distribuzione della velocità del campo stellare, che riflette la rotazione della galassia. L'attenzione si concentra, quindi, sulle stelle che non sono in armonia con la rotazione della galassia.

Ora, un team ha scoperto un intero gruppo di stelle che si muove in modo diverso rispetto alla galassia. Sono stelle in fuga che stanno uscendo dalla Via Lattea.

L'articolo, guida da Mar Carretero Castrillo, ricercatore post-laurea presso il Dipartimento di Fisica Quantistica e Astrofisica, Istituto di Scienze del Cosmo, Università di Barcellona., è stato pubblicato su  Astronomy & Astrophysics.

 

Le fonti dei dati

I ricercatori hanno utilizzato i dati della sonda dell'ESA Gaia, che misura le posizioni, le distanze e i movimenti di un miliardo di stelle, in combinazione con i dati contenuti in due cataloghi: il Galactic O-Star Catalog (GOSC) e il Be Star Spectra (BeSS). Sono entrambi cataloghi di diversi tipi di stelle massicce e i loro sottotipi.

Nessuno sa quante stelle stanno uscendo dalla nostra Galassia: alcune stime dicono che ci sono 10 milioni di stelle in fuga dalla Via Lattea. Ma non è un dato certo. Molto dipende dal meccanismo di fuga che ancora non è ben compreso dagli scienziati. Questo studio mira a far luce sul fenomeno, specificamente le stelle massicce.

Stelle massicce in fuga

"Una parte rilevante delle stelle massicce sono stelle in fuga. Queste stelle si muovono con una velocità peculiare e significativa rispetto al loro ambiente", spiegano gli autori.

"Le stelle massicce del primo tipo OB sono le stelle più luminose della Via Lattea".
Le stelle OB non sono solo massicce e giovani ma sono anche estremamente calde. Si formano in gruppi vagamente organizzati chiamati associazioni OB. Sono importanti in astronomia perché sono così massicci ed energetiche e perché molti di loro esplodono come supernove. Ecco perché esistono cataloghi specifici dedicati.

Il team ha incrociato i dati e ha ottenuto 417 stelle di tipo O e 1335 stelle di tipo Be presenti rispettivamente sia nei dati Gaia che nei cataloghi. Di queste, hanno trovato 106 stelle fuggitive di tipo O, ovvero il 25,4% delle stelle nel catalogo GOSC. Di cui ne sono state recentemente identificate quarantadue. E 69 stelle Be fuggitive, che rappresentano il 5,2% delle stelle nel catalogo delle stelle di tipo Be, di cui ne sono state identificate quarantasette.

Nel complesso, le stelle di tipo O si muovono più velocemente delle stelle di tipo Be.

Perché esistono così tante stelle massicce in fuga?

 Esistono due teorie: uno è lo scenario di espulsione dinamica (DES, dynamical ejection scenario ) e l’altro è lo scenario di supernova binaria (BSS, binary supernova scenario ).

 Le stelle OB spesso si formano in coppie binarie. Nella BSS, quando una delle due stelle esplode come una supernova, l'esplosione colpisce l'altra stella che, nelle giuste condizioni, può acquisire abbastanza energia da poter sfuggire al suo legame gravitazionale con la stella partner. Quest'ultima è diventata nel frattempo una stella di neutroni o un buco nero. Una volta in fuga, può anche sfuggire all'attrazione gravitazionale della Via Lattea.

Nel DES non si verifica alcuna drammatica esplosione di supernova. Invece, una stella in una regione compatta e densamente densa sperimenta interazioni gravitazionali con altre stelle. Gli incontri tra stelle binarie e singole possono produrre fughe, così come gli incontri tra due coppie binarie. Le associazioni OB in cui tendono a formarsi le stelle di tipo O e di tipo B sono i tipici ambienti densi che possono innescare la fuga. Poiché la maggior parte di queste stelle sono massicce, lo sono anche la maggior parte delle stelle in fuga.

Gli scienziati si interrogano sui due scenari e ne discutono da decenni. Entrambi possono produrre stelle con velocità sufficiente per fuggire dalla Galassia.
Studiando il campione di 175 stelle dello studio, i ricercatori hanno scoperto che i dati favoriscono una spiegazione rispetto all’altra.
"Le percentuali più elevate e le velocità più elevate riscontrate per le supernove di tipo O rispetto a quelle di tipo Be sottolineano che lo scenario di espulsione dinamica è più probabile dello scenario di supernova binaria", scrivono.