Due Baby-Stelle in Primo Piano

11 Giu 2020 Due Baby-Stelle in Primo Piano

Osservazioni ad alta risoluzione di un giovane sistema stellare, effettuate con il radiotelescopio ALMA, hanno permesso di rivelare le complesse dinamiche di una coppia di stelle neonate all’interno di una densa nube molecolare, nella Costellazione di Ofiuco.

Il sistema chiamato IRAS 16293-2422 rappresenta una delle regioni di formazione stellare più luminose nelle vicinanze del Sistema Solare. Si trova nella Nube di Rho Ophiuchi, ad una distanza di circa 460 anni luce ed è stato ampiamente studiato, in parte perché mostra una forte emissione da parte di varie molecole organiche, i mattoni costruttivi della vita. Tuttavia, sino ad oggi la configurazione precisa del sistema stellare non era ben nota, in quanto le osservazioni a varie lunghezze d’onda mostravano molteplici sorgenti compatte in posizioni leggermente differenti. Le difficoltà osservative sono dovute alla grande quantità di polveri oscuranti attorno e di fronte alle stelle nascenti, come spesso avviene nelle prime fasi della formazione stellare. La sorgente è associata a un denso nucleo gassoso ed è composta da due corpi principali, indicati con le lettere A e B, distanti tra loro circa 900 unità astronomiche.

Nell’immagine la nube molecolare di Ophiuco con il sistema IRAS 16293-2422 nel riquadro (la protostella B si trova nell’angolo in alto a destra, mentre la coppia di protostelle A1 e A2 sono visibili in basso a sinistra). L’altro pannello mostra un primo piano del sistema binario A1, A2 Credit MPE; background: ESO/Digitized Sky Survey 2; Davide De Martin)

Ora un team internazionale di astronomi guidato dal Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) ha effettuato osservazioni ad alta risoluzione in banda radio con il telescopio ALMA. I nuovi dati hanno permesso di individuare due sorgenti compatte chiamate A1 e A2, oltre alla già nota protostella B. “Le nostre osservazioni confermano la posizione delle due protostelle vicine e rivelano che ognuna delle baby-stelle è circondata da un disco di polveri molto piccolo. Di converso, entrambe le stelle neonate sono circondate da una grande quantità di materiale che presenta caratteristiche complesse”, spiega María José Maureira, a guida dello studio. La protostella A1 ha una massa quasi uguale a quella del Sole ed è circondata da un disco polveroso che si estende fino ad una distanza simile a quella della Fascia degli Asteroidi nel Sistema Solare. La sorgente A2 ha una massa di circa 1,4 masse solari ed è avvolta da un disco più grande.

Oltre ad aver osservato direttamente le emissioni delle polveri nei dischi circumstellari, luogo di formazione di futuri pianeti, il team ha ricavato preziose informazioni sul moto del gas attorno alle stelle. Le osservazioni delle linee spettrali di molecole organiche, infatti, rendono possibile monitorare la regione ad alta densità circostante il sistema binario. I dati  hanno permesso ai ricercatori di ottenere una misurazione indipendente della massa, confermando che A1 e A2 rappresentano una coppia di protostelle legate gravitazionalmente. Il team ha scoperto che le due stelle orbitano una attorno all’altra ogni 360 giorni, ad una distanza simile all’estensione dell’orbita di Plutone nel Sistema Solare. “Per la prima volta siamo stati in grado di derivare i parametri orbitali completi di un sistema binario nello stadio precoce della formazione stellare”, afferma Jaime Pineda dell’MPE.

“Grazie a questi risultati siamo riusciti finalmente a svelare i segreti di uno dei sistemi protostellari più nascosti dalle polveri e più giovani, rivelandone la struttura dinamica e la complessa morfologia. Osserviamo chiaramente materiale filamentoso che connette i dischi circumstellari alla regione circostante e probabilmente al disco circumbinario”, spiega Paola Caselli, direttore all’MPE. “Questo risultato è stato possibile solo grazie all’eccellente sensibilità di ALMA e alle osservazioni di molecole che tracciano in modo unico queste regioni. Le molecole ci inviano segnali a frequenze molto specifiche e, seguendo le variazioni di queste frequenze attraverso la regione, dovuti a moti interni, è possibile ricostruire le complesse dinamiche del sistema. Questa è la forza dell’astrochimica!”.

Nell’immagine la regione di formazione stellare di Rho Ophiuchi
Credit: ESO/Digitized Sky Survey 2; Davide De Martin

http://www.mpe.mpg.de/7456250/news20200609

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