Coelum Astronomia 222 - 2018 - Page 16

Lensed Star 1, la stella più lontana

di Stefano Parisini – Media INAF

Coelum Astronomia

16

Nell’aprile 2016 un team internazionale di astrofisici stava osservando con il Telescopio Spaziale Hubble l’evoluzione di una lontana supernova, soprannominata Refsdal in onore dell’astronomo norvegese Sjur Refsdal, un pioniere dello studio delle lenti gravitazionali. Naturalmente la supernova a lui dedicata subisce esattamente questo effetto, a causa della deflessione della luce prodotta da un gigantesco ammasso di galassie posto sulla nostra linea di vista.

Con grande sorpresa degli astronomi, nelle osservazioni di Hubble del maggio 2016 è comparsa una stellina accanto alla supernova. «Così come quella della supernova Refsdal, la luce di questa stella risulta intensificata, rendendola visibile da Hubble benché così lontana», spiega il team leader Patrick Kelly dell’Università del Minnesota. «Questa stella si trova infatti almeno 100 volte più lontano rispetto a qualunque stella che possiamo studiare individualmente, fatta naturalmente eccezione per le esplosioni di supernova».

La luce proveniente dalla stella appena scoperta, chiamata Lensed Star 1 (LS1), è stata emessa quando l’universo aveva solo 4,4 miliardi di anni (circa il 30% della sua età attuale). L’osservazione con Hubble è stata possibile solo grazie a un doppio effetto di ingrandimento che ha intensificato la luce della stella di duemila volte. Lensed Star 1 è infatti divenuta sufficientemente luminosa per Hubble sia a causa del fenomeno di lente gravitazionale esercitato dall’ammasso di galassie MACS J1149-2223, sia grazie all’effetto di cosiddetta microlente indotto da un oggetto compatto – una normale stella, una stella di neutroni oppure un buco nero di massa pari a circa tre volte quella del Sole – presente all’interno dell’ammasso di galassie.

Basandosi sulle analisi spettrali, gli autori del nuovo studio ritengono che LS1 sia una stella supergigante di tipo B. Queste stelle sono estremamente luminose e di colore blu, con una temperatura superficiale compresa tra 11mila e 14mila gradi Celsius, circa il doppio del Sole.

Lo studio di LS1, cui hanno partecipato anche gli italiani Claudio Grillo dell’Università di Milano, Mario Nonino dell’Inaf di Trieste e Piero Rosati dell’Università di Ferrara, permetterà di conoscere meglio la composizione degli ammassi di galassie e dei loro costituenti più sfuggenti.

«Se la materia oscura è almeno parzialmente composta da buchi neri di massa relativamente bassa, com’è stato recentemente proposto, dovremmo essere in grado di trovare un’evidenza di questo nella curva di luce di LS1», commenta Kelly. «In realtà, le nostre osservazioni non avallano la possibilità che un’alta frazione di materia oscura sia costituita da questi buchi neri primordiali di circa 30 masse solari».

Sotto. Particolare del gigantesco ammasso di galassie MACS J1149.5+223, con evidenziata la posizione in cui è apparsa la stella LS1. Crediti: NASA, ESA, S. Rodney (John Hopkins University, USA) e FrontierSN team; T. Treu (University of California Los Angeles, USA), P. Kelly (University of California Berkeley, USA) e GLASS team; J. Lotz (STScI) e Frontier Fields team; M. Postman (STScI) e CLASH team; e Z. Levay (STScI)