Stelle in Fuga: Mistero Svelato

20 Mar 2017 Stelle in Fuga: Mistero Svelato

Una “battaglia gravitazionale” ha avuto luogo tra stelle appartenenti ad un sistema stellare multiplo nella Nebulosa di Orione: l’esito della contesa è stato l’espulsione dal sistema di almeno tre delle sue stelle, che ora stanno viaggiando a tutta velocità in differenti direzioni. Due delle stelle ribelli erano già state individuate grazie a recenti osservazioni radio e a infrarossi, capaci di penetrare la densa polvere oscurante nella Nebulosa di Orione.

Le osservazioni avevano mostrato che queste due stelle viaggiavano ad alte velocità in direzioni opposte una dall’altra. La loro origine, tuttavia, era rimasta un mistero finchè gli astronomi, ricostruendo il loro moto, avevano ricondotto entrambe le stelle alla stessa posizione in cui si trovavano 540 anni fa e avevano dedotto che fossero parte di un sistema stellare ora smembrato. Ma l’energia combinata delle due stelle non quadrava, di conseguenza i ricercatori avevano ipotizzato che dovesse essere coinvolta almeno un’altra stella.

Ora i dati del telescopio Hubble hanno permesso agli astronomi di scoprire il pezzo mancante del mistero cosmico, individuando una terza stella in fuga. Gli scienziati hanno ricondotto il percorso della veloce stella fino alla stessa posizione dove si trovavano le altre due 540 anni fa. Il trio stellare è localizzato in una piccola regione ricca di giovani stelle chiamata Nebulosa Kleinmann-Low, vicino al centro del vasto complesso della Nebulosa di Orione, a circa 1.300 anni luce di distanza dalla Terra.

“Le nuove osservazioni di Hubble costituiscono una prova molto solida che le tre stelle sono state espulse da un sistema stellare multiplo”, ha detto Kevin Luhman della Penn State University a University Park, Pennsylvania, a guida dello studio. “Gli astronomi in precedenza hanno individuato qualche altro esempio di stelle in movimento veloce poi ricondotte a sistemi stellari multipli, e che di conseguenza erano state probabilmente espulse. Ma queste tre stelle sono gli esempi più giovani mai individuati. Probabilmente hanno un’età di poche centinaia di migliaia di anni, ancora così giovani da essere circondate, in base alle immagini nell’infrarosso, dai dischi di materiale rimasti dalla loro formazione”.

Tutte e tre le stelle si stanno muovendo in modo estremamente veloce nel loro percorso, fino a circa 30 volte la velocità della maggior parte delle altre stelle nella nube. Basandosi su simulazioni al computer gli astronomi ritengono che questa contesa gravitazionale avvenga in ammassi giovani, in cui le stelle sono assai affollate. “Ma non abbiamo osservato molti esempi, specie in ammassi giovani”, ha detto Luhman. “La Nebulosa di Orione potrebbe essere circondata da altre stelle espulse in passato, che ora stanno allontanandosi nello spazio”.

Luhman si è imbattuto nella terza stella, chiamata “sorgente X”, mentre era a caccia di pianeti vaganti nella Nebulosa di Orione. Confrontando osservazioni recenti con dati nell’infrarosso risalenti al 1998 Luhman ha notato che la sorgente X aveva cambiato posizione in maniera considerevole rispetto alle stelle vicine nel corso dei 17 anni trascorsi tra le immagini riprese da Hubble, deducendo che la stella si stava muovendo velocemente, a circa 200.000 chilometri all’ora.

L’astronomo ha calcolato di conseguenza le posizioni precedenti della stella e si è accorto che intorno al 1470 la sorgente X si trovava quasi nella stessa posizione all’interno della Nebulosa Kleinmann-Low di altre due stelle in fuga, l’oggetto di Becklin-Neugebauer (BN) e la “sorgente I”.

BN è stato scoperto in immagini nell’infrarosso nel 1967, ma il suo rapido movimento non è stato rilevato fino al 1995, quando osservazioni radio hanno consentito di misurare la velocità della stella (circa 96.000 chilometri all’ora). “Sorgente I” sta viaggiando a 35.000 chilometri all’ora ed è stata rilevata soltanto grazie ad osservazioni radio, in quanto è pesantemente avvolta nella polvere.

Ma come hanno fatto queste tre stelle ad essere espulse dal loro luogo di nascita? Quello che di solito avviene quando un sistema stellare multiplo si sfalda è che due delle stelle si muovono una verso l’altra tanto da fondersi o da formare un sistema binario molto stretto. In entrambi i casi l’evento rilascia abbastanza energia gravitazionale da spingere via verso l’esterno tutte le stelle nel sistema.

I risultati dello studio sono stati pubblicati su The Astrophysical Journal Letters.
[ Barbara Bubbi ]

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/hubble-discovery-of-runaway-star-yields-clues-to-breakup-of-multiple-star-system

Credits: NASA, ESA, K. Luhman (Penn State University), and M. Robberto (STScI)

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