5/10. L’istruttiva storia dei pianeti che non erano pianeti ma raggi cosmici
La prima microlente confermata in M22
Lasciata nell’incertezza la natura dell’evento osservato dal gruppo di Sahu, si dovette attendere l’inizio del 2012 per avere la prima conferma non ambigua di una microlente gravitazionale generata da una stella di M22.
In uno studio pubblicato su The Astrophysical Journal Letters, l’astronomo polacco Pawel Pietrukowicz, insieme con quattro colleghi, riportò le conclusioni a cui il team era giunto confrontando le immagini, prese a distanza di quasi 11 anni, di una regione distante circa 2 minuti d’arco dal centro di M22.
Il campo era stato osservato una prima volta per dieci settimane tra luglio e agosto del 2000 con un telescopio terrestre da 1 metro presso l’osservatorio di Las Campanas in Cile. In quell’occasione, una stella situata a 2,33 minuti d’arco dal centro fotometrico dell’ammasso era aumentata di 0,8 magnitudini nella banda V, raggiungendo il 5 agosto 2000 una luminosità massima di 19,1 magnitudini, per poi ritornare stabilmente al livello precedente (V = 19,9 mag).
L’evento era stato interpretato come un caso di microlente gravitazionale, in cui una debole stella di M22 aveva amplificato la luce proveniente da una stella più luminosa appartenente al nucleo galattico (la medesima ipotesi avanzata da Sahu e colleghi nello studio esaminato in precedenza).
Per avere conferma della congettura, il team di Pietrukowicz doveva aspettare che lente e sorgente si muovessero l’una rispetto all’altra, diventando visibili separatamente. Perciò osservò nuovamente la medesima area a quasi undici anni di distanza, usando stavolta uno dei telescopi da 8,2 metri del Very Large Telescope dell’ESO, sempre in Cile. L’osservazione, eseguita nell’infrarosso e con l’ausilio delle ottiche adattive per compensare i disturbi atmosferici, ebbe luogo il 17 luglio 2011.
L’elevata risoluzione della nuova immagine consentiva finalmente di separare la sorgente dalla lente: le due stelle risultavano separate da soli 4,59 pixel, pari a una distanza angolare di 124,6 millesimi di secondo d’arco. A partire dalla sovrapposizione ottica di sorgente e lente avvenuta nel 2000, lo scostamento tra le due stelle misurato nel 2011 indicava un moto proprio annuale della lente di 11,38 ± 0,24 millesimi di secondo d’arco l’anno, in ottimo accordo con la direzione e l’entità del moto proprio annuale di M22. La lente, a differenza della sorgente, era dunque senza dubbio un oggetto dell’ammasso.
Anche la posizione e la luminosità della sorgente (la stella distante) erano in accordo con le previsioni scaturite dall’evento osservato nel 2000. C’erano insomma elementi sufficienti per giungere all’attesa conclusione:
… essendo la posizione e la luminosità osservate di entrambe, lente e sorgente, in perfetto accordo con le attese, viene confermata in modo non ambiguo la natura di microlente e la geometria dell’evento rilevato nel 2000.
In base ai calcoli, la stellina che aveva fatto da lente era probabilmente una nana di tipo spettrale M5, con una magnitudine visuale assoluta pari a circa 11,1, cioè circa 320 volte meno luminosa del Sole. La massa della stella era di 0,18 ± 0,01 masse solari.
Poiché ora erano noti il moto proprio relativo di lente e sorgente, la durata dell’evento del 2000 nonché la massa e la distanza della lente (3,2 kiloparsec, cioè la distanza di M22), si poteva finalmente derivare mediante un’apposita formula la distanza della sorgente, che risultò pari a 6,0 ± 1,5 kiloparsec, cioè poco meno di 20.000 anni luce (l’ampiezza dell’errore era dovuta all’incertezza relativa all’esatta durata della microlente). Ciò piazzava la sorgente — probabilmente una stella di tipo solare — nel nucleo galattico, confermando anche da questo punto di vista la congettura all’origine di questa ricerca.
