NASA- TESS-Draconis
Credit: NASA

Introduzione

Gli astronomi che utilizzano i dati del Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA hanno dimostrato che Alpha Draconis, una stella molto conosciuta e visibile ad occhio nudo, e la sua compagna più debole si eclissano regolarmente. Mentre sino ad ora gli astronomi sapevano che si trattava di un sistema binario, le reciproche eclissi sono state una completa sorpresa.

La prima domanda che mi viene in mente è ‘come ce lo siamo persi?’“, ha detto Angela Kochoska, ricercatrice post dottorato presso la Villanova University in Pennsylvania, che ha presentato i risultati al 235° incontro dell’American Astronomical Society a Honolulu il 6 gennaio. “Le eclissi sono brevi, durano solo sei ore, quindi le osservazioni a terra possono essere facilmente perse. E poiché la stella è così luminosa, avrebbe rapidamente saturato i rivelatori sull’osservatorio Kepler della NASA, che avrebbe anche mascherato le eclissi“.

Animazione


Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center / Chris Smith (USRA)

Come noto da studi precedenti, le stelle orbitano ogni 51,4 giorni a una distanza media di circa 38 milioni di miglia (61 milioni di chilometri), leggermente più della distanza di Mercurio dal Sole. L’attuale modello preliminare mostra che vediamo il sistema circa tre gradi sopra il piano orbitale delle stelle, il che significa che nessuna stella copre completamente l’altra durante le eclissi. La stella primaria è 4,3 volte più grande del Sole e ha una temperatura superficiale di circa 17.500 gradi Fahrenheit (9.700° C), rendendola più calda del 70% rispetto al nostro Sole. La sua compagna, che è cinque volte più debole, è molto probabilmente la metà della dimensione della primaria e il 40% più calda del Sole.

I binari eclissanti

Il sistema si colloca tra i binari eclissanti più luminosi conosciuti in cui le due stelle sono ampiamente separate o distaccate e interagiscono solo gravitazionalmente. Tali sistemi sono importanti perché gli astronomi possono misurare le masse e le dimensioni di entrambe le stelle con una precisione senza pari.

Alpha Draconis, noto anche come Thuban, si trova a circa 270 anni luce di distanza nella costellazione settentrionale di Draco. Nonostante la sua designazione “alfa“, brilla come la quarta stella più luminosa di Draco. La fama di Thuban deriva da un ruolo storico che ebbe circa 4.700 anni fa, quando furono costruite in Egitto le prime piramidi.

A quel tempo, appariva come la stella polare, quella più vicina al polo nord dell’asse di rotazione terrestre, il punto attorno al quale tutte le altre stelle sembrano girare nel loro movimento notturno. Oggi, questo ruolo è interpretato da Polaris, la stella più luminosa della costellazione dell’Orsa Minore. Il cambiamento è avvenuto perché l’asse di rotazione terrestre esegue una oscillazione ciclica di 26.000 anni, chiamata precessione, che altera lentamente la posizione del cielo del polo di rotazione.

L’attività di TESS

TESS monitora ampie aree del cielo, chiamate settori, per 27 giorni alla volta. Questo lungo sguardo consente al satellite di tracciare i cambiamenti nella luminosità stellare. Mentre il più recente cacciatore di pianeti della NASA cerca principalmente dimmerazioni causate dall’attraversamento dei pianeti di fronte alle loro stelle, i dati TESS possono essere utilizzati anche per studiare molti altri fenomeni.

Un rapporto del 2004 ha suggerito che Thuban ha mostrato piccoli cambiamenti di luminosità durati circa un’ora, suggerendo la possibilità che la stella più luminosa del sistema pulsasse. Per verificare ciò, Timothy Bedding, Daniel Hey e Simon Murphy dell’Università di Sydney, in Australia e dell’Università di Aarhus, in Danimarca, si sono rivolti alle misurazioni di TESS. In ottobre, hanno pubblicato un articolo che descriveva la scoperta delle eclissi da entrambe le stelle escludendo l’esistenza di pulsazioni per periodi inferiori a otto ore.

Una proficua collaborazione

Ora Kochoska sta lavorando con Hey per comprendere il sistema in modo più dettagliato. “Ho collaborato con Daniel per creare modelli delle eclissi e chiedere consigli su come riunire più dati per delineare meglio il nostro modello“, ha spiegato Kochoska. “Noi due abbiamo adottato approcci diversi per modellare il sistema e speriamo che i nostri sforzi si traducano nella sua piena caratterizzazione“.

Kochoska afferma che sta pianificando osservazioni di follow-up a terra, anticipando ulteriori eclissi nei futuri settori osservati da TESS. “La scoperta di eclissi in una stella famosa, luminosa e storicamente importante, evidenzia come il TESS abbia un impatto sulla più ampia comunità astronomica“, ha affermato Padi Boyd, scienziato del progetto TESS presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. “In questo caso, i dati TESS di alta precisione e ininterrotti possono essere utilizzati per limitare i parametri stellari fondamentali a un livello mai raggiunto prima“.

Credit TESS mission

TESS è una missione della NASA Astrophysics Explorer guidata e gestita dal MIT a Cambridge, nel Massachusetts, e gestita dal Goddard Space Flight Center della NASA. Altri partner includono Northrop Grumman, con sede a Falls Church, in Virginia; Ames Research Center della NASA nella California Silicon Valley; il centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian a Cambridge, nel Massachusetts; Lincoln Laboratory del MIT; e lo Space Telescope Science Institute di Baltimora. Più di una dozzina di università, istituti di ricerca e osservatori in tutto il mondo partecipano alla missione.