Coelum Astronomia 213 - 2017 - Page 142

Disco di accrescimento in un sistema binario

Le due stelle sono molto vicine e l’enorme forza gravitazionale della nana bianca risucchia i gas della stella compagna, formando un disco di accrescimento.

Durante la fase di accrescimento, la materia, costituita principalmente di idrogeno, continua ad accumularsi sulla superficie della nana bianca. Riscaldata dal disco questa materia spesso genera radiazioni energetiche (ultravioletti e raggi X). Ad un certo punto, però, il sistema perde stabilità, generando un’esplosione termonucleare.

La temperatura e la densità dello strato di idrogeno raggiungono infatti livelli tali da innescare reazioni di fusione nucleare, e si produce un'esplosione che “illumina” improvvisamente la nana bianca.

La luminosità del sistema aumenta quindi improvvisamente per qualche ora o per qualche giorno, con un’ampiezza di diverse magnitudini. Espulso in questo modo il materiale “di troppo”, questa fase termina e l'accrescimento ricomincia come prima, portando di nuovo alle condizioni per cui possa verificarsi un’altra esplosione in un intervallo di tempo che di solito arriva fino a diversi anni. Maggiore è l’intervallo fra un’esplosione e la successiva e maggiore sarà l’incremento di luminosità durante l’outburst.

Lo schema illustra un sistema che forma una stella variabile cataclismica. Si noti la presenza del disco di accrescimento attorno alla stella nana bianca.

Questo passaggio di materia, non avviene sempre in maniera stabile, ma con fenomeni di instabilità. Nel caso in cui il disco all’improvviso lascia cadere più materiale sulla superficie della nana bianca, questa diventa altrettanto improvvisamente una decina di volte più luminosa (raramente può arrivare anche a un centinaio di volte più brillante). È questo il caso delle U Geminorum e di altre cosiddette “nane novae”.

L’evoluzione delle variabili cataclismiche può però proseguire in maniera ancora più

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