Stelle Sorelle per Soli Neonati

Secondo un nuovo studio dell’University of California, Berkeley e dell’Harvard University, il nostro Sole alla sua nascita aveva una stella compagna, e così ogni altra stella simile al Sole nell’Universo.

L’ipotesi si basa su osservazioni, realizzate nella banda radio, di una nube molecolare gigante ricca di stelle appena formate, nella costellazione di Perseo, e su un modello matematico in grado di riprodurre le osservazioni soltanto nel caso che tutte le stelle simili al Sole siano nate con una compagna.

Secondo lo studio gli astri si formano inizialmente come sistemi binari larghi, in cui le due stelle sono separate da una distanza superiore a 500 unità astronomiche: la compagna del nostro Sole sarebbe stata 17 volte più lontana dal Sole rispetto a quanto non lo sia Nettuno. In seguito queste stelle diventerebbero binarie strette, rimanendo accoppiate, oppure si separerebbero in un periodo di un milione di anni. Secondo il modello, quindi, la compagna del Sole si sarebbe allontanata e si sarebbe unita ad altre stelle nella nostra regione della Via Lattea. L’idea che tutte le stelle nascano in una nidiata ha implicazioni che vanno al di là della formazione stellare, incluse le origini delle galassie, secondo Stahler e Sadavoy, autori dello studio accettato per la pubblicazione su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

“La questione chiave è che nessuno ha osservato in precedenza in modo sistematico la relazione tra giovani stelle e la nube che le genera”, ha detto Stahler. “Il nostro lavoro è un passo avanti importante nella comprensione di come si formino i sistemi binari e del loro ruolo nell’evoluzione stellare. Ora riteniamo che la gran parte delle stelle simili al nostro Sole, se non tutte, si formino in coppia”.

Le stelle nascono all’interno di bozzoli di gas e polveri, nuclei densi sparsi nelle immense nubi di freddo idrogeno molecolare, nursery per giovani astri. Con un telescopio ottico queste nubi sembrano “buchi” privi di stelle in un cielo stellato, perché la polvere blocca la luce delle stelle alle loro spalle e al loro interno. È possibile tuttavia indagare su questi addensamenti di gas e polveri utilizzando radiotelescopi, perché le onde radio emesse non sono bloccate dalla polvere.

La nube molecolare di Perseo è una di queste nursery stellari, a circa 600 anni luce dalla Terra ed estesa per circa 50 anni luce. L’anno scorso un team di astronomi ha completato una survey chiamata VANDAM, utilizzando il Very Large Array, per osservare la formazione stellare nella nube. Si è trattato della prima survey completa di tutti i giovani astri presenti in una nube molecolare, stelle di età inferiore a 4 milioni di anni, singole e multiple.

La survey ha preso in esame le stelle di Classe 0, d’età inferiore a 500.000 anni, e di Classe I, tra 500.000 e 1 milione di anni d’età. In entrambi i casi si tratta di stelle giovanissime, che non bruciano ancora idrogeno nel loro nucleo per produrre energia. Il team ha utilizzato i dati della survey e li ha combinati con osservazioni aggiuntive che rivelano i bozzoli attorno alle giovani stelle, ricavando un censimento dettagliato delle popolazioni stellari in Perseo, da cui sono risultate 55 giovani stelle in 24 sistemi stellari multipli, tutti binari tranne cinque, e 45 sistemi costituiti da una stella singola.

Utilizzando i dati il team ha scoperto che tutti i sistemi stellari costituiti da stelle binarie larghe, separate da oltre 500 unità astronomiche, erano molto giovani, con due stelle di Classe 0, e tendevano ad essere allineati con l’asse maggiore del denso nucleo di formazione stellare. I sistemi binari formati da stelle di Classe I erano più stretti, con astri separati da circa 200 unità astronomiche e non mostravano allineamenti particolari. Secondo Sadavoy questo è estremamente interessante e non sappiamo ancora bene cosa implichi, ma non è casuale e può raccontarci indizi importanti sulla formazione dei sistemi binari.

Le conclusioni del team sono che l’unico modo di spiegare le osservazioni, in accordo con i modelli matematici, è assumere che tutte le stelle con masse simili a quella del Sole inizino la loro vita come stelle binarie larghe di Classe 0 in nuclei densi nella nube molecolare, e che in seguito il 60 percento di queste coppie stellari si separi. Il rimanente va a formare sistemi binari stretti, rimanendo in coppia. Questa teoria implica che ogni nucleo denso di formazione stellare, che tipicamente è costituito da poche masse solari, converta in stelle una quantità di materiale due volte maggiore del previsto.
[ Barbara Bubbi ]

https://m.phys.org/news/2017-06-evidence-stars-born-pairs.html

Credit: European Southern Observatory/L. Calcada