I Primi Raggi del Sole

23 Giu 2020 I Primi Raggi del Sole

L’osservatorio Chandra della NASA ha catturato un potente lampo di radiazione X emesso da una stella neonata che un giorno sarà simile al Sole. I dati possono fornire indizi fondamentali sulla nascita e sulle prime fasi dell’evoluzione della nostra stella.

L’emissione X proviene da un oggetto chiamato HOPS 383, localizzato a circa 1.400 anni luce dalla Terra nel Complesso Nebuloso Molecolare di Orione. È una giovane protostella, catturata durante le fasi iniziali dell’evoluzione stellare, quando sta nascendo dal collasso di una nube molecolare di gas e polveri. Una volta raggiunta l’età matura, la stella avrà una massa circa metà di quella solare. Le osservazioni sono fondamentali perché rivelano indizi preziosi sul periodo in cui simili protostelle iniziano ad emettere eruzioni di raggi X nello spazio.

“Non abbiamo a disposizione una macchina del tempo che ci riporti indietro per osservare direttamente l’inizio della vita del nostro Sole, quindi la cosa migliore è rivolgersi a stelle analoghe, come HOPS 383”, spiega Nicolas Grosso dell’Università di Aix-Marseille, Francia, a guida dello studio. “Da queste stelle possiamo ricostruire parti importanti del passato del Sole”.  Nel Dicembre 2017 l’osservatorio Chandra della NASA ha individuato in HOPS 383 un’eruzione di radiazione X della durata di tre ore e venti minuti. Per il periodo restante in cui è stata osservata, la stella non ha rivelato alcuna emissione, a indicare che durante i periodi di “normalità” la stella era almeno dieci volte più debole rispetto al momento dell’eruzione. Al suo massimo, il flare è stato quasi duemila volte più potente rispetto alle eruzioni più brillanti in banda X emesse dal Sole.

L’immagine mostra il brillante flare in banda X (segnato da un circoletto) emesso dalla protostella Credit: NASA/CXC/M.Weiss

Durante i primi periodi dell’evoluzione delle protostelle, circa metà della loro massa è collocata ancora nella nube di gas e polveri in cui si sono formate: il materiale si raccoglie in un disco circostante e ricade via via verso la stella nascente. La radiazione X emessa dalla protostella può attraversare la nube che la avvolge. Man mano che gas e polveri ricadono nel disco circumstellare, viene espulso del materiale, generando un deflusso che rimuove momento angolare dal sistema. Questi processi permettono al materiale di ricadere dal disco verso la protostella in crescita. Secondo gli astronomi, il getto di materiale espulso da HOPS 383 ha generato radiazione X sufficientemente potente da strappare via elettroni dagli atomi alla base del deflusso. “Se questa connessione tra eruzioni di radiazione X e deflussi è corretta, simili flare potrebbero aver giocato un ruolo importante nella formazione della nostra stella, il Sole”, afferma il coautore Kenji Hamaguchi del Goddard Space Flight Center della NASA.

L’eruzione in banda X potrebbe anche aver generato flussi energetici di particelle che hanno colliso con i grani di polveri presenti nel bordo interno del disco circumstellare. Ipotizzando che questo processo sia avvenuto anche nel Sole, le reazioni nucleari causate da questa collisione potrebbero spiegare insolite abbondanze di certi elementi in alcuni tipi di meteoriti rinvenuti sulla Terra. “Il comportamento del Sole oltre 4,5 miliardi di anni fa ha avuto effetti sul materiale grezzo destinato a costituire i pianeti e altri oggetti del Sistema Solare”, spiega David Principe del Massachusetts Institute of Technology a Cambridge. “La radiazione X emessa dal giovane Sole può aver giocato un ruolo fondamentale nel plasmare questi ingredienti”. Lo studio è pubblicato su Astronomy & Astrophysics.

Nell’immagine rappresentazione artistiche della protostella e della nube di gas e polveri che la avvolge e da cui si nutre
Credit X-ray: NASA/CXC/Aix-Marseille University/N. Grosso et al.; Illustration: NASA/CXC/M. Weiss

https://chandra.si.edu/press/20_releases/press_061820.html

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