Uno studio completo dell’attività coronale delle stelle M vicine al Sole. L’articolo: “Complete X-ray census of M dwarfs in the solar neighborhood. I. GJ 745 AB: Coronal-hole stars in the 10 pc sample” di M. Caramazza (Eberhard-Karls Universität Tübingen) pubblicato su A&A

La corona è l’atmosfera più esterna nella maggior parte delle stelle, un regione dove il plasma è riscaldato a milioni di gradi dall’attività magnetica stellare. Poiché sia l’intensità che la topologia del campo magnetico dipendono dalla struttura interna delle stelle, lo studio dell’attività coronale stellare offre la possibilità sia di comprendere i fenomeni magnetici ad alta energia che avvengono nelle stelle, sia di sondare come la struttura interna delle stelle dipenda dalle loro proprietà e fase evolutiva. A causa delle alte temperature del plasma coronale, solo osservazioni ai raggi X possono permettere agli astronomi di studiare i complessi fenomeni che avvengono nelle corone.

 

Le stelle di classe spettrale M (con una temperatura efficace compresa tra 2350 e 3850 gradi K) sono oggetti estremamente interessanti per lo studio dell’attività magnetica delle stelle. Si tratta infatti delle stelle più comuni nell’Universo; la loro struttura interna consente la produzione di un intenso campo magnetico ed è noto che ospitano spesso pianeti di tipo roccioso. Quest’ultimo punto è particolarmente importante. Infatti, uno dei parametri che determina l’abitabilità dei pianeti attorno ad una stella è proprio l’intensità della sua emissione di raggi X, in grado di influenzare la chimica e le proprietà fisiche delle atmosfere planetarie.

 

Per comprendere l’attività coronale nelle stelle M vicine al Sole (entro una distanza di circa 30 anni luce), il team guidato dall’astrofisica M. Caramazza (Eberhard-Karls Universität Tübingen) ha analizzato osservazioni ai raggi X delle 141 stelle con classe spettrale M0-M4 entro questa distanza, selezionate grazie alle osservazioni del satellite Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea. I dati ai raggi X sono stati ottenuti dai satelliti XMM/Newton, Rosat ed eRosita. Il livello di emissione di raggi X misurato è stato quindi confrontato con le strutture coronali osservate in grande dettaglio sul Sole, al fine di comprendere meglio il tipo di attività magnetica dominante in queste stelle. Lo studio ha evidenziato come il livello di emissione di raggi X in queste stelle vari entro tre ordini di grandezza (ossia di circa un fattore mille). Le stelle più luminose ai raggi X sono quelle in regime di saturazione, un regime di emissione in cui la luminosità ai raggi X della stella non dipende dalla sua rotazione (uno degli ingredienti fondamentali nella produzione del campo magnetico stellare). Le stelle più deboli hanno un flusso di emissione di raggi X dell’ordine di 10000 erg cm−2 s−1. Questo ampio intervallo di possibili luminosità ai raggi X delle stelle di questo campione riflette le proprietà delle corone stellari, con le stelle più luminose in cui la corona è dominata dalle regioni attive (regioni caratterizzate da un’intensa attività magnetica) e le stelle più deboli in cui domina la corona quiescente.

 

Il limite inferiore di luminosità ai raggi X in queste stelle è rappresentato dal sistema binario GJ 745, due antiche stelle caratterizzate da una metallicità (cioè l’abbondanza di elementi più pesanti dell’elio) molto bassa e una debole attività magnetica. Nelle osservazioni analizzate dal team di ricercatori, la componente GJ 745 A non è osservata, mentre la stella GJ 745 B è stata rilevata grazie a un brillamento (fenomeni molto rapidi e localizzati che risultano in intense emissioni di raggi X). I livelli di emissione di raggi X di queste due stelle sono confrontabili con i “buchi coronali” osservati nella corona solare: sono regioni a bassissima attività magnetica, in cui le linee del campo magnetico sono aperte e il plasma coronale solare può fuoriuscire nello spazio interplanetario. Infine, il livello di emissione di raggi X in queste due stelle è così basso da non comportare effetti significativi, dovuti alla radiazione ad alta energia della stella, sugli eventuali pianeti. Lo studio è descritto nell’articolo intitolato “Complete X-ray census of M dwarfs in the solar neighborhood. I. GJ 745 AB: Coronal-hole stars in the 10 pc sample“, pubblicato recentemente sulla rivista Astronomy & Astrophysics. Tra i coautori, l’astrofisico S. Orlando dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo.

 

La figura (cliccare qui per visualizzarla interamente) mostra un’immagine ai raggi X del sistema binario GJ 745 ottenuta dal satellite XMM/Newton, con evidenziate le posizioni di GJ 745 A e B.

 

Qui potete anche esplorare un modello 3D della corona di GJ 475 B, realizzato dal team di 3DMAP-VR dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo

 

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