La Nascita di Dischi attorno a Protostelle

Nuove osservazioni dell’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) contribuiscono a portare maggiore chiarezza sul processo di formazione ed evoluzione dei dischi che circondano stelle neonate, zone in cui potrebbero svilupparsi nuovi pianeti.

Le stelle nascono in seguito a collasso gravitazionale di una densa nube di gas molecolare. Molto tempo prima che inizi la fusione dell’idrogeno nel loro centro vengono chiamate protostelle: questi nuclei di piccola massa sono nascosti nel cuore delle nubi di gas molecolare da cui sono venuti alla luce.

Durante la fase di contrazione, prima del passaggio a stella di pre-sequenza principale, gran parte del materiale in fase di collasso si raccoglie in un disco Kepleriano, che ruota più rapidamente nella regione centrale rispetto al bordo esterno, e che circonda la giovane protostella. In seguito questi dischi circumstellari diventeranno luogo di nascita di giovani pianeti.

Ma per comprendere come si formino e crescano attorno alle protostelle questi dischi abbiamo bisogno di osservazioni dei dischi stessi nelle fasi precoci della loro formazione, una vera sfida data la presenza di gas molecolare oscurante, che li nasconde durante questa fase. Tuttavia ALMA può penetrare nel centro delle nubi gassose per osservare l’emissione proveniente dai nuclei protostellari e i loro dintorni.

In uno studio guidato da Hsi-Wei Yen (Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics, Taiwan), un team di scienziati presenta i risultati delle osservazioni realizzate tramite ALMA di tre protostelle molto giovani: Lupus 3 MMS, IRAS 15398–3559, e IRAS 15398–2429.

La risoluzione eccellente di ALMA ha permesso a Yen e ai suoi collaboratori di dimostrare la presenza di dischi attorno a tutte le sorgenti: un disco di 100 unità astronomiche attorno alla protostella di 0,3 masse solari nel sistema Lupus, un disco esteso 20 unità astronomiche attorno alla protostella IRAS 15398–3559, con massa di 0,01 masse solari, e un disco di 6 unità astronomiche attorno alla protostella con massa di 0,03 masse solari IRAS 15398–2429.

Confrontando le loro osservazioni con quelle di altre giovani protostelle gli autori concludono che nella primissima fase di formazione della protostella, nota come Classe 0, il raggio del disco circumstellare cresce rapidamente. Man mano che la protostella invecchia e diventa di Classe I la crescita del disco rallenta, cambiando in seguito molto lentamente.

Queste osservazioni segnano un importante passo avanti nella nostra capacità di analizzare i moti del gas su piccola scala nelle primissime fasi di nascita delle stelle.
[ Barbara Bubbi ]

http://aasnova.org/2017/03/01/the-birth-of-disks-around-protostars/

Credit: NASA/JPL-Caltech