L’universo turbolento, tra tempeste di gas e collisioni cosmiche

Chi ha detto che l’universo sia un posto tranquillo? Apparentemente, ha tutte le caratteristiche per esserlo: non c’è aria, e quindi niente uragani e cicloni; la temperatura è costante, vicina allo zero assoluto, perlomeno nel vuoto siderale; ed è sufficientemente grande da rendere improbabili collisioni tra corpi celesti. Ma è davvero così? Niente affatto. Tempeste solari, supernove, buchi neri e campi di asteroidi ci metterebbero in seria difficoltà, e ora gli astronomi hanno scoperto fenomeni ancora più sorprendenti, e ugualmente violenti.

Il vento solare delle giganti rosse

È il caso di alcune giganti rosse osservate dallo European Space Observatory, stelle molto più grandi – ma anche più fredde e vecchie del Sole – che sembrano produrre spaventose tempeste: i flussi di gas che producono hanno un’intensità cento milioni di volte superiore al vento solare e sono in grado di strappare via una buona metà della massa della stella nell’arco di appena 10.000 anni. Di cosa è fatto questo vento violentissimo? Finora gli astrofisici hanno sempre supposto che sostanzialmente le tempeste solari delle giganti rosse fossero costituite da silicati, piccole particelle di polvere prodotta negli strati superficiali delle stelle. Ma alcune simulazioni hanno dimostrato che le temperature a cui dovrebbero essere sottoposte queste particelle sono talmente alte da vaporizzarle prima ancora di essere scagliate nello spazio.

La soluzione arriva da uno studio pubblicato su Nature, che prevede che i grani di silicati delle giganti rosse siano molto più grandi del previsto, fino alla dimensione di un micrometro (in realtà appena un millesimo di millimetro), sufficiente a resistere alle elevatissime temperature della stella. Infatti, piuttosto che assorbire la radiazione luminosa, queste particelle possono rifletterla, evitando di surriscaldarsi. Ciò permette loro di subire un’accelerazione fino a 10 chilometri al secondo. Per scoprirlo, i ricercatori hanno utilizzato il Very Large Telescope dell’ESO, analizzando il modo in cui la luce provenienti dalla stella viene riflessa dalle particelle di silicati, e ricostruendo così la loro dimensione. Uno studio non irrilevante: anche il nostro Sole, quando diventerà una gigante rossa, sarà sottoposto allo stesso fenomeno, che ne strapperà via buona parte della massa, martoriando i pianeti del nostro sistema solare con le sue violentissime tempeste. Per fortuna ciò avverrà non prima di 3-4 miliardi di anni.

Scontri al largo di Fomalhaut

Ma ancora più spaventoso è lo scenario che circonda un’altra stella, questa volta assai più giovane del Sole, al punto da essere ancora in formazione. È Fomalhaut, distante 25 anni luce dalla Terra, nota agli astronomi perché circondata da un disco di polveri dal quale dovrebbero in futuro emergere i pianeti che andranno a formare il suo sistema stellare. Noto fin dagli anni ’80, l’anello di Fomalhaut – largo circa 16 volte la distanza tra Terra e Sole e spesso un settimo della sua larghezza – è stato ora osservato in dettaglio dal telescopio spaziale europeo Herschel, analizzandone la composizione. L’anello sarebbe il prodotto di scontri continui tra comete, al ritmo di migliaia ogni giorno. Una catastrofe cosmica che continua da millenni e che libera ogni giorno centinaia di volte più energia di quella che sarebbe prodotta dall’esplosione contestuale di tutto il nostro arsenale atomico – ogni giorno!

Ma cosa tiene insieme questo enorme deposito di polvere stellare? Secondo alcuni astronomi, la tenuta dell’anello sarebbe garantita dalla presenza di almeno due pianeti delle dimensioni simili a quelle della Terra, ai lati opposti, tali da esercitare un’influenza gravitazionale su tutta l’orbita dell’anello. In precedenza, nel 2008, Hubble aveva fornito quella che per molti astronomi doveva essere la prova dell’esistenza di un pianeta interno, che osservazioni successive non sono però riuscite a individuare nuovamente. L’ipotesi è quindi stata messa in discussione, e si attendono nuove osservazioni. D’altra parte, si potrebbe fare anche a meno della presenza di pianeti interni ammettendo un elevatissimo tasso di collisioni tra comete: secondo le stime, l’equivalente di due comete del diametro di 10 chilometri oppure di 2000 comete del diametro di un chilometro. Questo vorrebbe dire che la cintura di Fomalhaut sarebbe un analogo della nostra fascia di Kuiper, l’area all’estremo confine del sistema solare dove si ritiene vaghino milioni di comete, che ogni tanto vengono attratte dalla gravità del Sole e compaiono anche nei nostri cieli. Se così fosse, intorno a Fomalhaut dovrebbero trovarsi tra 260 e 83.000 miliardi di comete, a seconda delle dimensioni. Un’enormità, tale da giustificare i continui scontri all’interno del disco di polveri, e da rendere lo spazio intorno a questa stella nostra vicina una delle zone più turbolente dell’universo conosciuto.