La nascita di sistemi stellari multipli

Un nuovo studio pubblicato su Nature fornisce chiarimenti fondamentali in relazione alla nascita di sistemi composti da più stelle compagne, una vera e propria nursery stellare. Per la prima volta gli astronomi hanno osservato attorno ad una giovane stella un disco di materiale che si sta frammentando in un sistema stellare multiplo. Gli scienziati avevano ipotizzato l’esistenza di un simile processo, provocato da instabilità gravitazionali, ma ora nuove osservazioni di ALMA e del Very Large Array hanno immortalato il processo in azione.

“Questo nuovo lavoro supporta direttamente la conclusione che ci siano due meccanismi alla base della produzione di sistemi stellari multipli: frammentazione di dischi circumstellari, come osserviamo in questo caso, e frammentazione della più vasta nube di gas e polveri da cui si formano le giovani stelle”, ha detto John Tobin, dell’University of Oklahoma and Leiden Observatory nei Paesi Bassi.

Le stelle si formano all’interno di nubi giganti di gas e polveri, quando il materiale nelle nubi collassa gravitazionalmente in densi nuclei che cominciano ad attirare ulteriore materiale. Il materiale in caduta forma via via un disco rotante attorno alla stella. La giovane stella può raggiungere una massa sufficiente a creare nel suo centro temperatura e pressione tali da innescare le reazioni termonucleari che la faranno risplendere.

Studi precedenti hanno indicato che i sistemi stellari multipli tendono ad avere stelle compagne piuttosto vicine, entro 500 volte la distanza Terra-Sole, o significativamente lontane, a più di mille volte questa distanza. Gli astronomi hanno concluso che le differenze tra queste distanze derivano da differenti meccanismi di formazione. I sistemi in cui le protostelle sono più distanti si formano quando le nubi molecolari più grandi si frammentano a causa di turbolenze.

Si riteneva invece che i sistemi più ravvicinati risultassero da frammentazione del disco che circonda una giovane protostella, ma la conclusione era basata principalmente sulla vicinanza relativa delle stelle compagne. “Ora noi abbiamo osservato questa frammentazione del disco circumstellare all’opera”, ha detto Tobin.

Tobin, Kaitlin Kratter dell’University of Arizona e i loro colleghi hanno usato ALMA e il VLA per studiare un giovane sistema stellare triplo nella costellazione di Perseo, a circa 750 anni luce dalla Terra. La più centrale delle giovani stelle è separata dalle altre due 61 e 183 volte la distanza Terra-Sole. Tutte e tre le stelle sono circondate da un disco di materiale in cui ALMA ha individuato una struttura a spirale, caratteristica che indica instabilità nel disco.

“Questo sistema probabilmente ha un’età inferiore a 150.000 anni”, ha detto Kratter. “Le nostre analisi indicano che il disco è instabile, e la protostella più distante potrebbe essersi formata negli ultimi 10.000-20.000 anni”, ha aggiunto. Il sistema L1448 IRS3B fornisce una chiara evidenza osservativa che la frammentazione del disco attorno a protostelle può produrre giovani sistemi stellari multipli in una fase molto precoce, durante il loro sviluppo.

http://phys.org/news/2016-10-young-stellar-caught-multiples.html