SOLUZIONE ASTROQUIZ 24: la distruzione di un sistema binario

Mega ciao!

SOLUZIONE ASTROQUIZ 24

Vi avevo chiesto cosa succede quando in un sistema binario una delle due stelle esplode in supernova. La risposta corretta è: dipende dalla massa espulsa dall’esplosione.Supponiamo che la stella più massiccia abbia una massa di 15 masse solari. Sapete che, al contrario del Sole, dopo la fase principale e il bruciamento dell’elio riuscirà ad innescare il bruciamento di tutti gli elementi successivi al carbonio, fino ad arrivare ad avere un nucleo composto da ferro e nichel. A quel punto non riuscirà a sostenere più il suo stesso peso, quindi espellerà gli strati più esterni del suo inviluppo in un’esplosione in supernova. Il nucleo invece si contrarrà su sè stesso e diventerà una stella di neutroni, cioè un cadavere stellare con dimensioni molto piccole e densità elevatissima. Supponiamo che il materiale venga espulso in un’esplosione a simmetria sferica, cioè che venga rilasciato allo stesso modo in ogni direzione. Inizialmente per il sistema binario non cambia nulla, perchè la seconda stella sentirà esattamente la stessa forza di gravità di prima. Il discorso però cambia nel momento in cui il materiale espulso dalla prima stella oltrepassa l’orbita delle secondaria. Cosa cambia esattamente?

La forza di gravità di cui risente la seconda stella dipende solo dalla massa all’interno della sua orbita. Allo stesso modo se voi in questo momento scavaste un tunnel lungo 1000 km verso il centro della Terra ed andaste in fondo a questo tunnel, la forza di gravità di cui risentirete non dipenderà più dal materiale sopra la vostra testa ma solo dalla massa della Terra contenuta nella sfera sotto i vostri piedi. Di conseguenza, quando il materiale espulso dall’esplosione supera la seconda stella, questa risentirà solo della forza di gravità della stella di neutroni. Si può dimostrare però che nel caso in cui la massa espulsa dall’esplosione in supernova sia almeno la metà della massa totale del sistema binario allora il sistema verrà distrutto e le due stelle si ritroveranno a vagare da sole per lo spazio.

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A presto!

Sara

Rappresentazione artistica di un sistema binario contenente una pulsar (Image credits: NASA)