La Formazione di una Nebulosa Preplanetaria

Il gas espulso da stelle morenti viene diffuso in formazioni complesse e intricate man mano che si formano le nebulose planetarie. Ora un team di ricercatori potrebbe aver individuato alcune risposte per questo straordinario fenomeno.

Quando una stella simile al Sole giunge al termine del suo percorso nel cosmo esaurendo il suo combustibile, si gonfia ed espelle i suoi strati esterni. Questi strati gassosi circondano il nucleo della stella, che non è ancora abbastanza caldo da ionizzare il gas e provocare il suo bagliore: durante questo breve periodo il gas è piuttosto freddo e oscuro, e riflette debolmente la luce della stella, emettendo di per sè solo nell’infrarosso. In questo stadio il gas rappresenta una nebulosa preplanetaria. Solo più tardi, quando il nucleo stellare si contrae abbastanza da riscaldarsi ed emettere radiazione ionizzante, la nube comincia a brillare, fino a che può essere considerata a tutti gli effetti una smagliante nebulosa planetaria.

Le nebulose preplanetarie rappresentano uno stadio evolutivo molto breve, e ne sono state osservate solo poche centinaia, cosicchè rimangono molte questioni irrisolte relativamente a questi oggetti. Un mistero in particolare riguarda la loro forma: se queste nubi vengono create in seguito all’espulsione degli strati esterni di una stella dovremmo aspettarci che assomiglino a semplici gusci sferici, invece osserviamo nebulose preplanetarie con forme complesse e intricate. Un team di scienziati guidato da Bruce Balick (University of Washington, Seattle) ha utilizzato simulazioni a computer per cercare una soluzione ai misteri che stanno dietro alla formazione di questi oggetti straordinari.

Il team ha modellato una particolare nebulosa preplanetaria, OH231, la splendida Nebulosa Zucca (Calabash Nebula). OH231 si trova a circa 4200 anni luce di distanza e si estende per 1,4 anni luce. Trattandosi di una nube ben studiata il team ha potuto utilizzare parametri già noti. Il modello prende in considerazione il meccanismo di espulsione di massa dalla sorgente centrale nel gas circostante in tre modi differenti: grumi (addensamenti sferici), getti cilindrici (sottili deflussi con linee di flusso parallele), spray (deflussi dalla forma a cono con linee divergenti).

Il team ha scoperto che, considerando l’espulsione di massa in questi tre modi con un ordine specifico, è possibile trovare una serie di soluzioni che corrispondono molto bene alle osservazioni di OH231. Nel modello migliore coppie di addensamenti sono avvolte all’interno di deflussi conici di breve durata e lanciate nei venti stellari già espulsi dalla stella. Gli autori paragonano questo meccanismo all’espulsione del tappo seguito da spruzzi di fluido ad alta pressione quando si apre una bottiglia di spumante.

Queste simulazioni riproducono con successo il primo centinaio d’anni di evoluzione della nebulosa e ci forniscono indizi fondamentali sulla formazione di questi misteriosi oggetti dalla vita breve.
[ Barbara Bubbi ]
http://aasnova.org/2017/07/26/the-making-of-a-pre-planetary-nebula/

Credit: ESA/Hubble & NASA