Le Cefeidi e tutti i misteri che ci hanno permesso di svelare
Le cefeidi sono delle stelle variabili pulsanti scoperte oltre 200 anni fa, nel 1784.
Le stelle variabili sono stelle la cui luminosità apparente cambia nel tempo. All’interno di questa classe di stelle sono presenti le stelle variabili pulsanti, la cui variabilità deriva da successive espansioni e contrazioni degli strati superficiali della stella stessa.
Come mai queste stelle pulsano?
Nel caso delle Cefeidi il meccanismo alla base della loro pulsazione è la ionizzazione del gas contenuto negli strati superficiali della stella, ovvero l’elio.
Queste stelle vengono chiamate anche “candele standard” perché sono tra gli indicatori di distanza più precisi che abbiamo, siamo infatti in grado di stimare le distanze individuali con un’accuratezza di qualche percento, ed è grazie a loro che sono state effettuate numerosissime scoperte.
Il nome “cefeide” deriva in realtà dalla seconda stella di questo tipo scoperta: delta Cephei, la prima di cui è stata annunciata la scoperta ad ottobre 1784. La prima “cefeide” ad essere stata scoperta effettivamente è stata invece eta Aquilae, scoperta circa un mese prima di delta Cephei. Tuttavia lo scopritore di eta Aquilae, Edward Pigott, preferì lasciare che John Goodrike, scopritore di delta Cephei, facesse per primo l’annuncio della scoperta, dando così il nome a questa classe di stelle.
In realtà non esiste un solo tipo di cefeidi ma ben 3: le cefeidi classiche, quelle di tipo II e le cefeidi anomale.
Le prime, le cefeidi classiche, pulsano con periodi che vanno dal giorno a poche centinaia di giorni. Sono degli importantissimi traccianti di popolazioni stellari “giovani”, ovvero con un’età inferiore ai 200/300 milioni di anni. Spesso queste stelle sono associate a regioni di formazione stellare.
Ci sono poi le cefeidi di tipo II, queste pulsano con periodi che vanno dal giorno a un centinaio di giorni e si trovano solitamente nel nucleo e nell’alone della nostra galassia. Anche loro fungono da traccianti di popolazioni stellari ma in questo caso per quelle vecchie, con un’età superiore ai 10 miliardi di anni.
Infine ci sono le cefeidi anomale, molto meno numerose delle altre, che pulsano con periodi che vanno da qualche dozzina di ore a pochi giorni. Queste sono associate a popolazioni stellari con un’età di qualche miliardo di anno.
Ma perché queste stelle sono così importanti?
Queste stelle hanno svolto un ruolo fondamentale in astronomia non solo perché sono dei precisissimi indicatori di distanze.
Molte scoperte sono state possibili grazie all’utilizzo delle cefeidi, come ad esempio quelle sulla curva di rotazione della nostra galassia. L’utilizzo di queste stelle è stato essenziale per ottenere delle stime accuratissime delle proprietà fisiche di stelle in fasi evolutive avanzate.
Sempre grazie al loro utilizzo siamo stati in grado di misurare la distanza della Grande Nube di Magellano e della Piccola con un’accuratezza rispettivamente dell’uno e del due per cento.
Sempre rimanendo nel tema, le recenti identificazioni di cefeidi classiche in sistemi binari a eclisse nelle Nubi di Magellano hanno consentito di poter misurare la loro massa con un’accuratezza dell’uno per cento.
Infine le cefeidi sono importanti anche per lo studio della storia di arricchimento chimico della nostra galassia.
Insomma, queste stelle sono state e sono tutt’ora un punto cardinale per la ricerca astronomica.