Unavariabile ORG è un tipo distella variabile pulsante.
Dai cataloghi TESS e AGK3 (terza versione delcatalogo astrometrico), essa risulta essere diclasse spettrale K0, contemperatura superficiale di circa 4.800 °K, e un raggio stimato in 14-15 voltequello solare: dunque appartiene alla classe dellegiganti arancioni nelDiagramma di Herzprung-Russell, con temperatura superficiale relativamente bassa (inferiore ai 5000 °K) – della categoria dellevariabili pulsanti, e che mostrano nello specifico delle oscillazioni di piccola ampiezza, non simmetricamente radiali[1]. Le stelle variabili pulsanti sono variabili fisiche o intrinseche, in cui le oscillazioni luminose sono causate da variazioni nelle condizioni fisiche della stella; esse perciò apparirebbero sempre variabili a qualsiasi ipotetico osservatore galattico, a prescindere dalla sua posizione ed orientamento spaziale rispetto alla stella.
I meccanismi interni che generano la pulsazione osservata sono dovuti amoti convettivi, o alla presenza combinata diidrogeno edelio, che intrappolano la luce proveniente dall'interno, e si scaldano ed espandono in modo diverso fra loro. In molti casi, le variabili pulsanti si comportano come oscillatori armonici, ossia hanno un andamento periodico estremamente stabile nel tempo. Possono però in moti casi svilupparsimoti armonici superiori, sotto forma di armoniche sferiche di ordine superiore (analoghe agli overtones che si sviluppano in una corda di uno strumento musicale); e come nell'analogia citata, battimenti, interferenze costruttive e distruttive fra forme d'onda possono generare una variabilità di struttura più complessa, di cui può risultare più difficile riconoscere inizialmente - sulla base di osservazioni puntuali o non abbastanza protratte nel tempo - una periodicità pur presente. I periodi di pulsazione sono molto variabili, dall'ordine di grandezza dei minuti, sino a svariate ore e persino giorni. Il modello interpretativo ipotizza per GragVar036 e le altre ORG - allo stato attuale delle conoscenze - involucri convettivi in cui i consueti movimenti turbolenti agiscono però con diverse velocità e scale temporali, producendo una sorta di “rumore acustico” che come detto può indurre, o smorzare in modostocastico, oscillazioni risonanti in modalitàp (onde di pressione). Si pensa induttivamente che le ampiezze di oscillazione possano essere proporzionali alle fluttuazioni di luminosità.
Sebbene questo tipo di variabile sia stato studiato fin dal 2015[2] il suo prototipo è stato riconosciuto in modo univoco per la prima volta nel giugno 2023 da un gruppo di ricerca italiano del GrAG (Gruppo Astrofili Galileo Galilei). Lo studio su questa variabile, situata nellacostellazione del Cigno, è stato sottoposto all'AAVSO che cura il principale catalogo pubblico di stelle variabili. Il 4 luglio 2023 l'AAVSO ha validato le conclusioni preliminari del team italiano, e censito per la prima volta la categoria delle stelle variabili tipoORG[3] di cuiGrAGVar036 (BD+39°4593) è la capostipite[4][5].
La scoperta è stata resa possibile anzitutto dalla notevole evoluzione dei sistemi di rilevazione. La comprensione della struttura delle stelle variabili e la loro evoluzione nel tempo hanno avuto una enorme accelerazione grazie al riesame di molti insiemi di dati e dai risultati di numerose missioni spaziali. Sino a non molti anni fa era possibile applicare i metodi di indagine dell'astrosismologia - scienza che studia i moti di oscillazione interni delle stelle per agevolare la comprensione della loro struttura ed evoluzione nel tempo - solo alSole e a poche altre stelle molto più calde e caratterizzate da pulsazioni molto intense. I primi lavori di elevato dettaglio sono stati possibili, grazie al lavoro del satelliteSOHO sulla nostra stella (eliosismologia).
Lo studio approfondito delle variabili pulsanti, ha anche applicazioni pratiche incosmologia (essendo nota unarelazione periodo-luminosità assoluta nelle variabilicefeidi, esse possono essere utilizzate per stimare la distanza dellegalassie e degliammassi stellari che ne ospitano) e permetterà via via di comprendere meglio anche l'evoluzione dello stesso Sole. Esso negli ultimi decenni è stato facilitato anche dalla enorme mole di dati resi disponibili agli studiosi, raccolti da:
In futuro si potrà contare anche sui dati della futura missionePLATO, quando si prevede nel 2026 sarà lanciato e posizionato nelpunto di Lagrange L2 del sistema Terra-Sole. La disponibilità di una simile mole di informazioni, e la raggiunta precisione di rilevazione, rendono possibile l'analisi di fenomeni di entità sempre minore, in prospettiva anche quelli relativamente modesti tipici del Sole, in una maggiore varietà di stelle di diverse dimensioni, sino ad arrivare come visto alle giganti rosse. Anche nell'ambito della ricerca amatoriale è importante utilizzare sia lecurve di luce sia le fotografie pubblicate sui siti professionali, i cui dati sono pubblici.
Le principali fonti utilizzate dal GrAG sono soprattutto
Stelle con un comportamento analogo a quello di GrAGVar036 sono state studiate anche da altri gruppi di ricerca professionali, fra i quali l'Institute for Astronomy dell'Università delle Hawaii che è stato accreditato come co-scopritore di questa nuova tipologia inserita nel catalogo AAVSO. L'individuazione di queste stelle, infatti, è recente ma non nuova; tra gli articoli in letteratura spicca quello di Marc Hon e colleghi del 2021[9] riportato anche sulla scheda redatta per il catalogo dell'AAVSO, e coi quali va condivisa la scoperta. La ragione per la quale l'AAVSO ha censito la stella solo dopo lo studio del GrAG, e le ha attribuito lo specifico identificativo[5] deriva dal fatto che lo studio sottostante all'articolo di Honet al. non è basato sull'osservazione diretta, “umana” delle stelle che prende in considerazione, né delle loro curve di luce, ma sull'applicazione di algoritmi dimachine learning che hanno analizzato milioni di dati del satellite TESS ed estratto in modo automatico un elenco di migliaia di stelle che statisticamente rispondono alle caratteristiche che si ritiene debbano avere le giganti rosse oscillanti. Il numero di stelle candidate per una analisi approfondita delle curve di luce è certamente elevato[10] da richiedere ovviamente modalità di studio avanzate, che utilizzano le moderne tecnologie informatiche e l'attuale disponibilità di processori straordinariamente veloci. Si fa perciò riferimento ad un sottoinsieme dell'intelligenza artificiale (IA), dettomachine learning supervisionato. In esso, il ricercatore, che si comporta come undata scientist, agisce da guida e “insegna” all'algoritmo i risultati da generare, sino ad arrivare ai livelli avanzati del c.d.deep learning.
Questi metodi sono scientificamente validi per analizzare con campioni statisticamente solidi le caratteristiche di queste stelle, ma difficilmente bastano a catalogarle, cioè nel caso di specie ad affermare con certezza che una singola stella dell'elenco appartenga proprio a questa tipologia di variabili. Gli algoritmi infatti, per come sono “tarati”, generano inevitabilmente una percentuale difalsi positivi o falsi negativi: hanno cioè dei limiti di precisione e di accuratezza assai difficilmente quantificabiliex ante.
L'importanza del lavoro amatoriale, in questo caso, è nell'avere individuato in modo indipendente la stella e averne studiato direttamente la fotometria dai dati TESS accertandone la natura con sicurezza. Anche alla base di questa ricerca, infatti, vi è stato l'utilizzo di modelli che sono stati sviluppati incloud-computing, ma con in più la volontà e la possibilità, deliberatamente valorizzata, di analizzare “manualmente” la fotometria delle singole stelle, osservando ad esempio visivamente le curve di luce. In tal modo è possibile notare ed apprezzare comportamenti peculiari e inconsueti che, come ampiamente riconosciuto anche dalla comunità scientifica professionale, i modelli numerici da soli potrebbero non captare. L'elemento umano è stato così anche in questo caso decisivo ed il ruolo dei ricercatori molto più prezioso dei soli modelli matematici.
Il GrAG è una associazione di promozione sociale dedita alla divulgazione dell'astronomia e alla ricerca amatoriale nel settore. In poco più di un anno di attività dall'avvio del suo osservatorio astronomico, interamente realizzato dai soci nell'area messa a disposizione dall'Università Agraria di Monte Romano (VT), il gruppo di ricerca del GrAG ha scoperto oltre 47 nuove stelle variabili, appartenenti a diverse categorie, arricchendo anche in altri casi il lavoro degli astronomi professionali sui campi di ricerca più attuali e coinvolgendo nelle attività scientifiche oltre 20citizen scientist, come sono chiamati dalla comunità scientifica internazionale gli astronomi non professionisti che si dedicano alla ricerca tramite appositi siti Internet. Nell'estate 2023 il gruppo di lavoro del GrAG ha scoperto una seconda variabile ORG, la GrAGVar037[11]; al 6 ottobre 2023 ne sono state individuate sei.
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