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Una nuova classe di Ammassi Stellari: R136

Fino a pochi anni fa esistevano solo due categorie di Ammassi di Stelle, gli Ammassi Galattici e gli Ammassi Globulari, detti anche Ammassi Aperti o Chiusi. Ma quando si è scoperto che la Stella R136 in realtà è un ammasso si è dovuto inserire una nuova classe. Nell’emisfero australe, nella direzione della costellazione del Dorado si trova il complesso 30 Doradus conosciuto anche come Nebulosa Tarantola.  La Tarantola o NGC2070 o 30 Dor, si evidenzia come la regione più brillante della Grande Nube di Magellano, una galassia satellite della nostra Via Lattea. Situata nella porzione nordest è una Nebulosa Diffusa ad Emissione e si trova ad una distanza di circa 179.000 a.l. (49.000 pc) dal nostro sistema solare. Illuminata da due grandi ammassi, noti come Hodge 301 e R136, la sua estensione è di circa 500 a.l. e se si trovasse alla distanza della Grande Nebulosa di Orione (M42), abbraccerebbe una porzione di cielo di oltre 30°. La sua massa è stimata essere di almeno 800.000 masse solari e, sempre se si trovasse alla distanza di M42, raggiungerebbe una magnitudine di –5,5 a tal punto che, di notte, sarebbe in grado di generare deboli ombre.

La denominazione R136 deriva dal catalogo Radcliffe e l’oggetto essendo stato risolto in diverse componenti è stato suddiviso in R136a, R136b e R136c, ovviamente la prima è la componente di gran lunga più brillante. La nebulosa della Tarantola è la più estesa nebulosa diffusa ad emissione conosciuta e misure nella banda radio mostrano come l’idrogeno è ionizzato da una radiazione molto intensa come se fosse fornita da circa 100 stelle giganti di tipo O5 (Stelle tra le più calde conosciute). Nel 1960, nella zona definita R136 e più in particolare, sulla sua componente più brillante, chiamata R136a, fu individuata quella che poteva apparire come una stella che poteva essere responsabile della luce della nebulosa. Ma i parametri fisici calcolati erano fuori dal comune: una massa 2.000 volte quella solare con una luminosità di 100 Milioni di volte quella del Sole. Si pensi che R136a produce molto più energia che tutta la Nebulosa Tarantola nel visibile. Negli anni 1980 grazie al satellite IUE ("International Ultraviolet Explorer") verifiche nella banda a ultravioletto confermavano l’eccezionalità della stella: una temperatura elevatissima di 60.000 K che comporta una massa di 2.500 volte quella del nostro Sole con un raggio di oltre 50 volte il Sole. Ma tali parametri non rientravano nelle teorie sulla formazione stellare: una simile stella non poteva esistere. Bisognava far tornare i conti e vari indizi portavano a pensare che non poteva essere un unico astro. Dall’analisi spettrale di R136a vi erano prove che in realtà si era di fronte a circa 30 stelle molto brillanti di tipo O e WN. In un  primo tempo la comunità scientifica trovava strano che decine di stelle fra le più rare di un’intera galassia fossero raccolte in un unico luogo e pertanto optarono per un oggetto supermassivo. Le resistenze ad accettare la prima ipotesi decadono quando nel 1985 Weigelt Gerd, del Max-Planck Institut fur Radioastronomie di Bonn, usando nuove tecniche di imaging ad alta risoluzione, la tecnica dell’interferometria a macchie, evidenziò una volta per tutte che R136a non è una singola stella, ma bensì un ammasso estremamente compatto formato da almeno 8 stelle: qualcosa di simile al Trapezio di Orione.

La scoperta che non si doveva più giustificare la formazione di una stella supermassiccia risollevò gli scienziati, ma allo stesso tempo la teoria sugli ammassi stellari era da rivedere. A questo punto la porta era stata aperta e fu del tutto inutile quando all'entrata in opera del telescopio spaziale Hubble, nel dicembre del 1993, divenne possibile per la prima volta risolvere in stelle separate perfino la regione centrale, di quello che oramai era chiaramente un "ammasso stellare". Fu si una conferma, ma conquistava più che altro un valore estetico, e difatti le immagini che possiamo osservare fornisco un’elevata suggestione. Inoltre ha permesso di identificare non solo stelle supermassicce ma che erano presenti altri tipi di stelle, rilevando che stiamo osservando un ammasso praticamente in formazione che poteva essere catalogato come un giovanissimo ammasso globulare. Però non può ricadere nelle due categorie classiche in quanto è denso come un ammasso globulare ma giovane come un ammasso galattico. Con caratteristiche simili ai due ammassi si è così collocato fra i due. Dopo R136a sono stati osservati diversi ammassi simili. Altre galassie, come le antenne, ne contengono centinaia, se non migliaia. Piano piano, R136a si guadagna il posto per aggiungere una nuova categoria di gruppo stellare che ne prende il nome fintanto che non viene fornito un altro termine più consono da parte dalla comunità scientifica. Oggi ipotizziamo che tutte le stelle, compreso il Sole, nascano in ammassi densi come R136a. Un ammasso si forma da una nube di gas interstellare, e con il passare del tempo si evolve in ammasso galattico o globulare in funzione della sua massa e dell’ambiente. R136a oggi ci appare come un ricchissimo ammasso di proporzioni impressionanti: la sua estensione angolare di 5’ (circa 250 anni luce), alla distanza di M42 diverrebbe di oltre 7°, e la sua magnitudine apparente –1,3.  La massa stimata dell’ammasso è di circa 450.000 masse solari e contiene circa 10.000 stelle di cui alcune hanno masse anche più grandi di 100 volte il nostro Sole. Con un’età di solo alcuni milioni di anni, le stelle massicce sono così talmente giovani che ancora non sono esplose come supernove.  Al suo centro sono state trovate 12 stelle supermassive tra 37 a 76 masse Solari, circa 1500 stelle di massa compresa fra le 5 e le 20 masse solari, circa 400 stelle di tipo O, con masse superiori alle 20 masse solari: tra queste spiccano alcune caldissime stelle di tipo O3, le più calde (supergiganti blu) e massicce stelle di sequenza principale.  Le stelle di spettro di tipo O3 (circa 39), emettono un veloce vento stellare che collide con le nubi circostanti. Sono state individuate anche alcune stelle di tipo Wolf-Rayet.

Caratteristiche:

NAME                   Right ascension, Declination

R136 Ab (SNR B0538-69.2)          05^h 37^m 51.6^s               -69° 10' 23

R136 Ac (PSR J0537-6910)           05^h 37^m 47.6^s               -69° 10' 20

R136 b    (BAT99 111)                     05^h 38^m 42.78^s             -69° 06' 03

Costellazione del Dorado

Apparent magnitude (V)

R136 Ab             9.59

R136 Ac            

R136b                 6

Spectral type

R136 Ab             SNR

R136 Ac             Pulsar

R136b                 O4

Immagine ad Altissima Risoluzione:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a6/R136_HST_2009-12-15.jpg

Video R136A e nebulosa Tarantola: