OSSERVATORIO ASTRONOMICO DI PALERMO GIUSEPPE S. VAIANA

Progetti di Ricerca

Il Sole e' una stella come molte altre. La sua vicinanza pero' permette agli astronomi di studiarla in dettaglio; il confronto continuo fra le proprieta' del Sole e quelle osservate (con molto meno dettaglio) sulle altre stelle e' sempre stato utilizzato per comprendere come funzionano le altre stelle, che possono avere masse, eta', o composizione chimica diverse da quelle solari. Supponendo che le altre stelle avessero la stessa luminosita' X del Sole, nei primi anni '60, si stimo' che con gli strumenti allora disponibili sarebbe stato possibile osservare solo le stelle piu' vicine. Nonostante questo, osservazione pioneristiche condotte da razzi dimostrarono che esistono sorgenti di raggi X, esterne al Sistema Solare, molto piu' intense di quanto ci si aspettava. Si scopri' che si trattava di stelle molto diverse dal Sole e dalle altre stelle comuni; si trattava infatti di stelle estremamente dense (stelle di neutroni o buchi neri), che costituiscono cio' chem resta di una stella di grande massa alla fine della sua vita, dopo avere dato origine a un'esplosione di supernova. Successivamente, nel 1978 fu lanciato dalla NASA il satellite Einstein, con cui invece si cominciarono a osservare un gran numero di stelle normali come sorgenti di raggi X. Si scopri' infatti che NON e' vero che il Sole e' una stella tipica dal punto di vista dell'emissione X, ma che al contrario, molte altre stelle, per molti versi simili al Sole, emettono radiazione X anche diecimila volte piu' intensa del Sole.
Comincio' una grande attivita' scientifica attorno a queste osservazioni, dando origine a una nuova branca dell'Astronomia costituita dallo studio delle corone stellari, a cui i ricercatori dell'Osservatorio di Palermo hanno partecipato e partecipano attivamente.

Nonostante il fatto che molte stelle emettano radiazione X molto piu' del Sole e nonostante non sia possibile osservare direttamente il dettaglio delle corone stellari, ma soltanto l'emissione globale, dall'analisi dello spettro nei raggi X e dalle variazioni temporali dell'emissione stellare risulto' che le corone stellari devono avere un'origine simile a quella solare. Si trovo' che le stelle che ruotano piu' velocemente (il Sole compie un intera rotazione in 27 giorni, mentre ci sono stelle che ruotano su stesse in tempi minori di un giorno) sono anche quelle piu' brillanti nei raggi X. Questa caratteristica era infatti prevista se le corone dovevano la loro emissione alla generazione e dissipazione di campi magnetici prodotti da un meccanismo simile a quello di "dinamo" operante nel Sole. Poiche' le stelle rallentano la loro rotazione nel corso della loro vita, le stelle piu' giovani sono anche le piu' brillanti nei raggi X. Stelle appena formate possiedono una corona molto intensa, contribuiscono con la loro emissione alla ionizzazione del materiale circostante ed influenzano il processo di formazione stellare che origina da questo materiale. In alcune stelle si osservano frequenti brillamenti in raggi X e intensissimi campi magnetici, che probabilmente intervengono nel riscaldamento della corona, portandola fino a temperature di decine di milioni di gradi, e sono anche responsabili degli stessi brillamenti. Le instabilita' del campo magnetico che danno origine ai brillamenti sono tuttora oggetto di studio.

Tra le stelle giovani e brillanti in raggi X sono anche da ricordare quelle negli ammassi aperti, gruppi di stelle formatesi tutte insieme e non ancora disperse nella Galassia, dei quali uno dei piu' noti e' l'ammasso delle Pleiadi facilmente visibile anche ad occhio nudo. Altri tipi di stelle, con massa molto superiore a quella del Sole (le cosiddette stelle O e B), non hanno moti convettivi al loro interno, e sono prive di una dinamo stellare che produca campi magnetici, tuttavia hanno un'intensa emissione nei raggi X, che certamente deve essere di natura diversa da quella solare. Questa emissione viene spiegata in termini di fenomeni di instabilita' che molto probabilmente hanno luogo nei cosiddetti venti stellari prodotti da queste stelle. Anche il Sole emette il vento solare, ma nelle stelle OB il vento e' molto piu' intenso. Tra diversi `strati' del loro vento stellare, quindi, avvengono delle collisioni a velocita' di centinaia di chilometri al secondo, che riscaldano il gas del vento stellare a temperature cosi' alte che esso emette raggi X.

Le osservazioni X delle stelle hanno modificato sostanzialmente la nostra conoscenza dei processi che avvengono nelle parti esterne delle atmosfere stellari, ma resta ancora molta strada da fare per la comprensione totale dei fenomeni osservati.