07 Giu 2021 Rigurgiti di Stelle Neonate
Studiando il moto dei getti ad alta velocità espulsi da una stella massiccia nascente, gli astronomi hanno individuato una differenza tra il meccanismo di formazione delle stelle di piccola e grande massa. Le osservazioni del Very Large Array forniscono la visione più dettagliata mai ottenuta della regione interna di un getto lanciato nello spazio da una stella massiccia.
La formazione di un nuovo sistema stellare avviene a partire da una vasta nube di gas e polveri che si contrae per gravità, diventando infine così compatta da collassare al centro in una sfera gassosa. La pressione riscalda il materiale, mentre la gravità lo comprime, e nasce una stella. Gas e polveri residue ruotano attorno alla stella neonata raccogliendosi in una struttura a disco, in cui il materiale si accumula e forma addensamenti sempre più grandi, destinati a diventare pianeti. Per rallentare la rotazione è necessario dissipare energia e ciò accade quando la protostella espelle materiale o venti stellari, che si formano nel disco e ruotano insieme ad esso. Quando i venti rotanti si allontanano dalla protostella, portano con sè parte dell’energia rotazionale, mentre polveri e gas nei pressi della stella continuano a contrarsi, alimentando l’appetito dell’astro neonato. Che siano piccole o massicce, le giovani protostelle lanciano getti di plasma verso lo spazio esterno, perpendicolarmente al disco di materiale che le circonda.
Immagine del VLA del getto emesso dalla protostella Cep A HW2. Credit: Carrasco-Gonzalez et al., Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF
È noto che in stelle nascenti di massa simile a quella del Sole questi getti sono stretti, focalizzati, in un processo chiamato collimazione. Tuttavia, dal momento che le protostelle di grande massa sono più distanti da noi rispetto a quelle più piccole, studiare l’evoluzione dei loro getti si è sempre rivelato piuttosto complesso. Un team di scienziati ha osservato una massiccia protostella chiamata Cep A HW2 e localizzata a circa 2.300 anni luce da noi, nella Costellazione di Cefeo. Si ritiene che Cep A HW2 diventerà una stella una decina di volte più massiccia del Sole. Le nuove immagini del Very Large Array mostrano i dettagli più fini mai osservati di un simile oggetto, fornendo agli astronomi per la prima volta una chiara visione della parte più interna del getto, estesa per una dimensione simile al diametro del Sistema Solare. “Ciò che abbiamo osservato è molto differente da quanto osserviamo di solito nei getti emessi da stelle di piccola massa”, spiega Adriana Rodriguez-Kamenetzky della National Autonomous University of Mexico (UNAM).
Le osservazioni di protostelle con piccola massa hanno dimostrato che i getti sono collimati già nelle vicinanze della stella, a distanze di poche unità astronomiche. Tuttavia in Cep A HW2 “non vediamo un singolo getto, ma due strutture: un vento con angolazione ampia che ha origine vicino alla stella e un getto altamente collimato più distante”, spiega Alberto Sanna dell’INAF. Il getto collimato inizia a distanze dalla stella confrontabili con la distanza tra il Sole e Urano o Nettuno. Secondo gli astronomi questa scoperta lascia aperte due possibilità.
In primo luogo lo stesso meccanismo potrebbe essere all’opera sia nelle stelle di piccola massa che in quelle massicce, ma la distanza a cui il getto diventa collimato potrebbe essere determinata dalla massa, diventando più ampia in sistemi più massicci. La seconda possibilità è che le stelle massicce producano solo i venti con ampia angolazione visibili in Cep A HW2, mentre la collimazione ha inizio soltanto quando le condizioni fisiche attorno alla stella restringono il flusso in uscita. “In quel caso potrebbe esserci una differenza fondamentale nel meccanismo che opera nelle protostelle di masse differenti”, conclude Carlos Carrasco-Gonzalez, a guida dello studio. “Rispondere a domande come questa è fondamentale per comprendere come si formino le stelle di tutte le masse”.
Nell’immagine rappresentazione artistica di una stella in formazione all’interno di una nube di gas e polveri
Image Credit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC)
https://public.nrao.edu/news/jets-massive-protostars-different/
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