Gemelli diversi: l’affascinante balletto delle stelle binarie

Se avete la  fortuna di osservare il  cielo  notturno, lontano da fonti di inquinamento luminoso,  forse  non sapete che circa un terzo delle stelle  che vedete  non sono astri singoli ma stelle binarie  legate dalla gravità e che orbitano l’una intorno all’altra.  Anche se meno frequenti nello spazio profondo ci sono anche sistemi costituiti da tre stelle sempre legate indissolubilmente dalla  forza  di gravità.

La maggior  parte delle  sorgenti di raggi X scoperte negli ultimi decenni provengono da sistemi binari. In ciascun sistema binario ognuna delle due stelle  orbita intorno al cosiddetto centro di massa del sistema, un punto  situato tra le due stelle. Se le due stelle  hanno eguale massa il centro di massa del sistema è esattamente equidistante dal centro dei due astri. 

Se invece le due stelle hanno massa diversa il centro del sistema binario è più vicino alla stella più massiva.  Siccome  le due stelle impiegano  lo stesso tempo a completare un’orbita la stella  più massiva  deve avere  una  velocità orbitale inferiore a quella della  stella meno massiva.Addirittura quando una stella  è molto più massiva della sua compagna  il centro di massa  può trovarsi perfino nel suo interno! E’ quello che succede per esempio tra la Terra e la  Luna che formano un   sistema  binario, il centro di massa è  1700  km dentro  la superficie terrestre.

Ad occhio nudo  è impossibile distinguere un sistema binario, se  noi appunto, osserviamo la  volta stellata nel  cielo  notturno, tutte le stelle ci appaiono come  oggetti  singoli. Il  primo a dedurre l’esistenza di un sistema binario fu il celebre  matematico ed astronomo  tedesco Friedrich Wilhelm Bessel (1784-1846) che  fu anche il primo ad usare la parallasse per misurare la distanza di una stella. Grazie a queste   precise misurazioni   Bessel  notò   le deviazioni nei moti di Sirio,  la stella più luminosa del firmamento, che dedusse essere causate dall’attrazione gravitazionale di una seconda stella non visibile (stella “compagna”). Il suo annuncio sull’esistenza del “compagno oscuro” di Sirio, nel 1841, fu la prima affermazione corretta di un compagno non visibile mai rilevato, e portò alla scoperta di Sirio B il gemello diverso di Sirio A.