Le stelle hanno proprietà molto stabili se raffrontate ai tempi della storia terrestre, d’altra parte la loro vita dura milioni di anni. Miliardi nel caso di stelle di sequenza principale simili al Sole. I sistemi binari di stelle nane quasi a contatto non fanno eccezione, mostrando orbite stabili con periodi molto brevi, anche inferiori al giorno, e precisi al secondo negli anni.

Curva di Luce del sistema binario GrAGVar075 misurata da TESS tra il 23 e il 28 Ottobre 2023

GrAGVar075 è una stella di magnitudine 11 nella costellazione del Cancro di classe spettrale K1 che il gruppo di ricerca del GrAG ha scoperto essere in realtà un sistema binario semi distaccato (EA/SD) le cui due componenti ruotano una attorno all’altra con un periodo di solo 12,4 ore. Il sistema è stato recentemente inserito nell’indice internazionale delle stelle variabili (VSX) ed è un tipico esempio di nane arancioni che orbitano quasi a contatto. I dati di parallasse del satellite Gaia dell’ESA dicono però che questa stella dovrebbe, in realtà, essere una stella gigante. Come si può spiegare?

Il telescopio spaziale TESS durante l’allesimento (fonte NASA – https://svs.gsfc.nasa.gov/12782)

Analizzando i dati raccolti dal telescopio spaziale TESS tra il 2019 e il 2023, il gruppo di ricerca del GrAG ha individuato un elemento che fornisce la spiegazione più plausibile. Il periodo del sistema binario cambia infatti nel tempo, calando e poi aumentando a distanza di pochi anni, ovvero a distanza di poche migliaia di orbite percorse dalle due stelle. Questo particolare si può osservare combinando le misure fotometriche delle eclissi del sistema binario in un unico grafico in fase. A distanza di anni, la posizione dei minimi di luce dovuti alle eclissi si sposta leggermente. C’è quindi qualcosa, un oggetto massiccio, che influenza leggermente l’orbita delle due stelle: un terzo corpo, abbastanza grande da incidere sull’attrazione gravitazionale tra due stelle sostanzialmente a contatto tra loro, ma non così forte da disfare le coppia. Ad esempio, proprio la stella gigante prevista dalle misure di Gaia, lontana ma comunque legata gravitazionalmente a formare con le due stelle un sistema triplo.

Grafico in fase della luminosità del sistema GrAGVar075 su più anni. Le curve più nitide si riferiscono a dati TESS e mostrano che il momento dell’eclisse principale coincide per le misura raccolte nel 2019 e nel 2023 ma si è spostato tra il 2020 e il 2022

L’analisi di sistemi stellari a tre corpi molto vicini tra loro è tradizionalmente difficile, ma la qualità dei dati raccolti da TESS negli anni, oltre a portare alla scoperta di esopianeti, apre nuove possibilità di studio dei sistemi stellari multipli.