La massa delle Cefeidi

Le variabili Cefeidi si espandono e si contraggono in modo regolare, impiegano da pochi giorni ad alcuni mesi per completare un ciclo. L'intervallo di tempo che tale ciclo richiede è direttamente proporzionale alla luminosità degli stessi oggetti. Questo rapporto è molto preciso, al punto che lo studio delle Cefeidi è uno dei metodi più efficace per misurare la distanza delle stelle vicine e mappare l’intero universo. Nonostante la loro importanza, tuttavia, le Cefeidi non sono ancora pienamente comprese. Le stime delle loro masse, ottenute sulla base della teoria delle stelle pulsanti, sono del 20 per cento inferiori rispetto alle previsioni della teoria dell’evoluzione delle stelle.
Per risolvere il mistero, occorreva trovare una stella doppia in cui uno dei due oggetti fosse costituito da una Cefeide e la cui orbita dalla Terra apparisse di taglio. In tal caso, sarebbe stata osservata un’eclisse periodica, una situazione in cui la massa delle stelle può essere determinata con grande accuratezza. Grazie alla sistematica mappatura delle stelle variabili appartenenti alle Nubi di Magellano è stato scovata una coppia di oggetti che facevano al caso, poi battezzati OGLE-LMC-CEP0227. E' stata poi calcolata la massa della variabile Cefeide, pari a 4,14 volte quella del Sole.
“Il sistema di stelle che abbiamo studiato è quanto di meglio il cosmo potesse metterci a disposizione per questo tipo di misure”, ha spiegato Giuseppe Bono dell'Università Tor Vergata e dell'INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, co-autore dell’articolo pubblicato sulla rivista Nature. “Dalla Terra infatti i due astri orbitano esattamente di taglio. Questa fortunata e finora unica configurazione osservativa causa delle eclissi periodiche tra le due stelle; è stato quindi possibile misurare le regolari diminuzioni della luce proveniente da questo sistema. Grazie alla precisione e stabilità della strumentazione utilizzata, siamo così riusciti a valutare la massa della Cefeide con una precisione senza precedenti. Questa misura è in buon accordo con le predizioni dei modelli pulsazionali e consentirà un significativo miglioramento delle assunzioni fisiche adottate per calcolare sia i modelli evolutivi che quelli pulsazionali. Per riuscire nell’intento saranno però necessarie ulteriori indagini e osservazioni. Quello che è certo è che grazie a questa misura possiamo comprendere meglio le leggi fisiche che regolano le proprietà di questi astri; questa conoscenza renderà ancora più affidabile l’utilizzo delle Cefeidi come metro campione: la misura delle distanze delle galassie e più in generale delle dimensioni dell’universo saranno decisamente più accurate”.