Stelle a contatto

Le stelle a contatto (o binaria a contatto, contact binary) sono due stelle appartenenti allo stesso sistema binario che ruotano l'una intorno all'altra a una distanza molto ravvicinata, tale da consentire alla stella con massa maggiore (stella primaria) di strappare parte della materia di quella con massa minore (stella secondaria). Il termine "binario a contatto" è stato introdotto dall'astronomo Gerard Kuiper nel 1941. Le due stelle sono così vicine tra loro, quasi da toccarsi e spesso condividono gli strati gassosi più esterni. Il contatto ravvicinato crea una sorta di vortice che spiraleggia intorno alla stella formando un disco di accrescimento. In questo fenomeno, la stella con massa maggiore diventa sempre più massiccia mentre l'altra subisce il fenomeno inverso. Questo fenomeno è detto "cannibalizzazione. Si formano così due lobi rotanti, detti lobi di Roche, e il trasferimento della materia si verifica nell'asse di congiunzione tra le due stelle.

Quando le stelle a contatto sono molto vicine, al punto da condividere i loro strati più interni, si parla si binaria a supercontatto. Questa rotazione ravvicinata tra le due stelle può durare molto a lungo, milioni di anni o anche miliardi di anni. Talvolta la cannibalizzazione può essere molto violenta e dare vita al fenomeno delle stelle binarie cataclismiche. Questo accade soprattutto quando la stella prima è molto densa, ad esempio una nana bianca, mentre la stella secondaria è simile al Sole.

A volte la stella primaria più massiccia trasferisce in parte la sua temperatura ed energia alla stella secondaria meno massiccia. Questo fa si che entrambe le stelle condividano la stessa luminosità a prescindere dalla loro massa. In altri casi, invece, il trasferimento termico è minimo e le differenze di temperature tra le due stelle sono molto marcate.

Se la stella più massiccia è anche molto compatta, ad esempio una nana bianca o una stella a neutroni, il suo accrescimento genera anche l'emissione di raggi x. Spesso questo trasferimento di materia avviene in modo rapido, causando forti perturbazioni gravitazionali. Poiché una stella acquista massa mentre l'altra la perde, la cannibalizzazione genera forti sbalzi al campo gravitazionale e un rallentamento del periodo orbitale.

Il fenomeno delle stelle a contatto non va confuso con quello dell'involucro comune (common envolopes, CE) dove un involucro comune di gas contiene il sistema binario con due stelle che ruotano rapidamente l'una intorno all'altra a distanza ravvicinata. In quest'ultimo caso le stelle sono destinate a fondersi in pochi anni tramite un processo rapido e fortemente instabile. Viceversa, il fenomeno delle stelle a contatto dura milioni o miliardi di anni.