Attività magnetica nelle stelle M. L’articolo: “The GAPS programme at TNG. XXVI. Magnetic activity in M stars: spectroscopic monitoring of AD Leonis” di C. Di Maio (UNIPA/OAPA) pubblicato su A&A
Le stelle non totalmente radiative (ossia escludendo quelle di grande massa) producono al loro interno un campo magnetico la cui intensità e topologia cambia significativamente in funzione del tipo di stella e della sua struttura interna. Il campo magnetico viene quindi letteralmente “trascinato” verso la superficie della stella, e qui interagisce col plasma in fotosfera, cromosfera e corona dando vita ad una famiglia di fenomeni raccolti nella classe chiamata “attività magnetica“. Fenomeni come le macchie e le faculae in fotosfera, le protuberanze e plage in cromosfera, e i brillamenti e le regioni attive in cromosfera/corona sono la manifestazione dell’interazione tra campo magnetico e plasma nell’atmosfera stellare.
L’attività magnetica viene spesso studiata osservando ed analizzando indicatori spettroscopici in stelle dall’elevata attività magnetica. Queste diagnostiche sono costituite da righe di elementi che popolano regioni interessate da fenomeni magnetici. Ad esempio, la riga Hα della serie di Balmer dell’idrogeno e la riga CaII K del calcio ionizzato una volta tracciano rispettivamente plasma a temperatura >7000 K in filamenti che partono da macchie fotosferiche e brillamenti, e plasma a circa 6000 K in regioni con un intenso campo magnetico come le plage. Altre importanti diagnostiche sono fornite dalla riga CaII H, da righe del Sodio (es. Na I D1,2) ed Elio (es. He I D3). Le stelle che meglio si prestano ad analisi dell’attività magnetica sono quelle di classe spettrale M. Si tratta di stelle spesso caratterizzate da un’intensa attività magnetica più piccole e fredde del Sole (con un raggio compreso tra 0.1 e 0.63 raggi solari ed una temperatura efficace tra 800 K e 2400 K), che costituiscono circa il 75% delle stelle nell’intorno solare. Inoltre, molte stelle M sono incluse in campagne osservative mirate a identificare e caratterizzare esopianeti, per cui per molte di esse sono disponibili lunghe serie temporali di osservazioni spettroscopiche ad alta risoluzione.
Il team guidato dall’astrofisica Claudia Di Maio (Università degli Studi di Palermo ed INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo) ha analizzato una lunga serie temporale di osservazioni spettroscopiche ottiche ottenute da HARPS dell’European Southern Observatory (33 osservazioni ottenute nel 2006) e HARPS-N del Telescopio Nazionale Galileo (63 osservazioni ottenute tra il 2018 e 2019 come parte del programma GAPS, Global Architecture of Planetary Systems) della stella AD Leo. Si tratta di una stella di classe spettrale M, con una temperatura di 3400 K, una massa di 0.42 masse solari, un’età di 25-100 milioni di anni, ed una distanza dal Sole di appena 16 anni luce. I ricercatori hanno misurato il flusso e studiato il profilo di diverse righe indicatori dell’attività magnetica della stella, studiando le correlazioni esistenti tra diagnostiche diverse. Un brillamento intenso è stato inoltre osservato durante la campagna di HARPS-N. Durante il brillamento, alcune righe di idrogeno ed elio hanno presentato un profilo allargato, con una componente in “redshift”, ossia emessa da materiale che si muove allontanandosi rispetto l’osservatore ad alcune decine di km/sec. Questa componente è dovuta a plasma che durante il brillamento si muove lungo arcate magnetiche in cui è confinato verso la fotosfera. Lo studio è descritto nell’articolo: “The GAPS programme at TNG. XXVI. Magnetic activity in M stars: spectroscopic monitoring of AD Leonis“, recentemente pubblicato dalla rivista Astronomy & Astrophysics.
L’immagine (cliccare qui per visualizzare la figura interamente) mostra righe di idrogeno ed elio osservate durante il massimo del brillamento, e durante la fase di decadimento, insieme a profili gaussiani usati per studiarne le componenti. E’ evidente il maggiore allargamento delle righe osservate durante il picco del brillamento.
Mario Giuseppe Guarcello ( segui mguarce)