Piccole Stelle Neonate accanto a Sagittarius A*

Nelle immediate vicinanze del buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea l’ambiente è davvero estremo, devastato da possenti forze mareali e immerso in intense radiazioni elettromagnetiche. Queste condizioni non favoriscono di certo la nascita delle stelle, eppure nuove osservazioni del telescopio ALMA hanno rivelato la presenza di stelle di piccola massa a un passo dal temibile buco nero.

Il centro galattico, con il suo buco nero da 4 milioni di masse solari, si trova approssimativamente a 26.000 anni luce dalla Terra in direzione della Costellazione del Sagittario. Vaste zone di polvere interstellare oscurano questa regione, nascondendola alla vista dei telescopi ottici. Le onde radio sono in grado di penetrare questa polvere, consentendo agli astronomi di ottenere una chiara visione delle dinamiche e del contenuto di questo ambiente ostile. Precedenti osservazioni di ALMA della regione circostante Sgr A* avevano rivelato molteplici stelle bambine massicce con un’età stimata di 6 milioni di anni. Questi oggetti sono strutture comuni nelle regioni di formazione stellare più tranquille, come la Nebulosa di Orione. Sebbene il centro galattico sia un ambiente ostile alla nascita delle stelle, è possibile che nuclei particolarmente densi di idrogeno gassoso oltrepassino la pericolosa soglia e riescano a formare nuovi astri.

Strutture a doppio lobo prodotte da getti provenienti da una delle stelle in formazione. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Yusef-Zadeh et al.; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

Le osservazioni di ALMA, tuttavia, hanno rivelato qualcosa di ancora più straordinario: 11 protostelle di piccola massa che stanno nascendo entro 3 anni luce dal buco nero centrale della Via Lattea, Sagittarius A* (Sgr A*). A quella distanza le forze mareali dovute alla presenza del mostro galattico dovrebbero essere abbastanza potenti da distruggere le nubi di gas e polveri prima che possano formare stelle. La presenza di queste protostelle suggerisce che le condizioni necessarie alla nascita di piccole stelle possano esistere persino in una delle regioni più turbolente ed estreme della nostra galassia e forse in altre regioni di questo genere nell’Universo. I risultati sono stati pubblicati su the Astrophysical Journal Letters.

“Contro ogni probabilità, siamo di fronte alla prova migliore fino ad oggi del fatto che stelle di piccola massa si possano formare straordinariamente vicino al buco nero supermassiccio della Via Lattea”, ha detto Farhad Yusef-Zadeh della Northwestern University a Evanston, a guida dello studio. “Questo è un risultato sorprendente e dimostra quanto possa essere robusta la nascita stellare, persino nei luoghi più improbabili”. I dati di ALMA suggeriscono inoltre che queste protostelle abbiano un’età di circa 6000 anni. “Questo è importante perché si tratta della fase più precoce di formazione stellare che sia stata individuata in questo ambiente altamente ostile”, ha detto Yusef-Zadeh. Il team ha identificato queste protostelle osservando la classica forma a “doppio lobo” del materiale che fuoriesce da esse. Queste formazioni cosmiche sono il segnale dell’inizio della nascita di una stella: molecole come il monossido di carbonio presenti al loro interno brillano a lunghezze d’onda millimetriche, che ALMA può osservare con notevole precisione.

Le protostelle si formano da nubi interstellari di gas e polveri: dense sacche di materiale collassano sotto la loro stessa gravità e si accrescono accumulando sempre più gas dalla nube nativa. Una parte di questo materiale in caduta, tuttavia, non arriverà mai sulla superficie della nuova stella. Viene espulso infatti sotto forma di due getti ad alta velocità lungo i poli della protostella. Ambienti estremamente turbolenti possono impedire la normale caduta di materiale sulla protostella, mentre l’intensa radiazione di vicine stelle massicce e di buchi neri supermassicci può spazzare via la nube originaria, ostacolando la formazione di tutto, tranne delle stelle più resistenti e massicce.

“Questa scoperta è la prova evidente che la formazione stellare sta avendo luogo all’interno di nubi sorprendentemente vicine a Sagittarius A*”, ha detto Al Wootten del National Radio Astronomy Observatory a Charlottesville, uno degli autori. “Sebbene queste condizioni siano ben lontane dall’ideale, possiamo prevedere vari scenari per cui queste stelle possano essere venute alla luce”. Forze esterne potrebbero aver compresso le nubi gassose vicino al centro della nostra galassia, superando la natura violenta della regione e permettendo alla gravità di avere il sopravvento e formare stelle. Gli astronomi ipotizzano che nubi gassose ad alta velocità possano aver contribuito alla formazione stellare, man mano che riuscivano a farsi strada attraverso il mezzo interstellare. È anche possibile che getti provenienti dal buco nero abbiano colpito il gas circostante, comprimendo materiale e innescando questo episodio di nascita stellare.

“Il prossimo passo è dare un’occhiata più da vicino per confermare che attorno a queste stelle appena formate orbitino dischi di gas e polveri”, ha concluso Mark Wardle, della Macquarie University a Sydney. “Se così fosse, è probabile che si formeranno dei pianeti da questo materiale, come nel caso delle giovani stelle presenti nel disco galattico”. Stelle e pianeti a un passo dal buco nero.
[ Barbara Bubbi ]

https://phys.org/news/2017-11-alma-infant-stars-surprisingly-galaxy.html

Nell’immagine la regione attorno a Sagittarius A* ripresa dall’osservatorio a raggi X Chandra
Credit NASA/CXC/Univ. of Wisconsin/Y.Bai, et al.