191° meeting dell’American Astronomical Society, Washington, DC
La stella Gamma Cassiopea è stata osservata sia nell’ultravioletto che ai raggi X da riprese simultanee del telescopio Hubble e del Rossi X-Ray Timing Explorer con risultati sorprendenti.
La stella è di seconda magnitudine, dista da noi 600 anni-luce e si trova nel mezzo della "W" della costellazione circumpolare Cassiopea. Sembra che la stella stia emettendo nello spazio dei brillamenti con una temperatura di 100 milioni di gradi, 10 volte più caldi di un tipico brillamento solare.
L’osservazione congiunta, condotta da Myron Smith (STScI), Richard Robinson e Robin Corbet (Goddard Space Flight Center), ha occupato un’intera giornata di marzo del 1996 e aveva lo scopo di comprendere l’origine dell’intensa emissione variabile di raggi X proveniente dalla stella. Con loro grande sorpresa, l’emissione X sembra essere prodotta dalla superficie estremamente calda di brillamenti (flares), fenomeno completamente inatteso per una stella di quel tipo.
Nel 1860 un prete italiano, Padre Secchi, scoprì che Gamma Cassiopea mostrava una forte emissione nelle righe dell’idrogeno del suo spettro. La sua scoperta fece di questa stella il primo membro di una classe chiamata "B-emission" (Be). Si tratta di corpi celesti molto più caldi del Sole e varie volte più massicci, conosciuti per le loro inspiegate eruzioni saltuarie di materia.
Venti anni fa gli astronomi scoprirono con sorpresa la forte emissione X proveniente da alcune stelle "Be" conosciute e fino ad ora non c’è mai stato un accordo sulla spiegazione del fenomeno.
Molte stelle "Be" mostrano in genere soltanto una debole emissione X, simile a quella delle altre stelle calde.
Le emissioni X di Gamma Cassiopea sono particolari perché originano da un gas caldissimo anche per gli standard astronomici: 100 milioni di gradi Kelvin. Inoltre l’emissione varia con andamento a zig-zag in pochi secondi: un comportamento che ricorda i brillamenti X del Sole e di altre stelle "fredde" e di piccola massa, simili al Sole.
Precedenti spiegazioni di questo comportamento suggerivano che l’origine dell’emissione X fosse dovuta alla ricaduta di gas su una stella compagna molto densa, quale ad esempio una stella a neutroni. Nonostante le ripetute ricerche, non è mai stata trovata nessuna prova della presenza di una stella compagna.
L’osservazione simultanea dei due telescopi spaziali, l’Hubble e il Rossi X-Ray ha cambiato sostanzialmente questo modello esplicativo mostrandoci che la variabilità a lungo periodo dell’emissione X di Gamma Cassiopea corrisponde alla sua variabilità nell’ultravioletto. Il confronto di queste lente ondulazioni con vecchie osservazioni ai raggi X suggerisce che le emissioni hanno una variabilità con periodo di 27 ore. Le osservazioni Hubble indicano inoltre la presenza di lobi di gas che perdurano: un fenomeno coerente con l’interpretazione dei brillamenti magnetici.
Altre conferme del periodo di 27 giorni provengono dalle osservazioni del satellite International Ultraviolet Explorer. Dato che tale periodo concorda con quello che si prevede sia il periodo di rotazione di questo tipo di stella, Smith ritiene che l’emissione X abbia origine dalla sua superficie.
Sebbene i brillamenti relativamente freddi siano un fenomeno comune sul Sole, è sorprendente che essi avvengano su stelle di tipo "Be". I brillamenti solari sono causati da campi magnetici interni al Sole che vengono intrappolati e che alla fine causano violente esplosioni superficiali.
Al contrario, le stelle massicce non dovrebbero generare tali campi magnetici. Il meccanismo dell’emissione X di Gamma Cassiopea attualmente ci è sconosciuto. Smith ritiene che Gamma Cassiopea non può essere un esemplare unico e che deve esistere un’intera classe di variabili X con caratteristiche