Tre stelle neonate in un disco

Un nuovo studio pubblicato su Nature fornisce chiarimenti fondamentali in relazione alla nascita di sistemi composti da più stelle compagne. Per la prima volta gli astronomi hanno osservato attorno ad una giovane stella un disco di materiale che si sta frammentando in un sistema stellare multiplo: sono state individuate tre baby stelle nello stesso disco.

In precedenza gli scienziati avevano solo ipotizzato l’esistenza di un lieto evento di questo tipo, provocato da instabilità gravitazionali, ma ora nuove osservazioni di ALMA e del Very Large Array hanno immortalato il processo in azione.

“Questo nuovo studio supporta direttamente la conclusione che ci siano due meccanismi alla base della produzione di sistemi stellari multipli: frammentazione di dischi circumstellari, come osserviamo in questo caso, e frammentazione della nube più vasta di gas e polveri da cui nascono le giovani stelle”, ha detto John Tobin, dell’University of Oklahoma e del Leiden Observatory nei Paesi Bassi.

Le stelle si formano all’interno di nubi giganti di gas e polveri, quando il materiale collassa gravitazionalmente in densi nuclei che cominciano ad attirare ulteriore materia, finché via via si forma un disco rotante attorno alla stella. La giovane stella può raggiungere una massa sufficiente a creare nel suo centro temperatura e pressione tali da innescare le reazioni termonucleari necessarie a farla risplendere come una vera e propria stella adulta.

Studi precedenti hanno indicato che i sistemi stellari multipli tendono ad avere stelle compagne piuttosto vicine, entro 500 volte la distanza Terra-Sole, o significativamente lontane, a più di mille volte questa distanza. Gli astronomi avevano concluso che le differenze tra queste distanze derivassero da diversi meccanismi di formazione. I sistemi in cui le protostelle sono più distanti si formano quando le nubi molecolari più grandi si frammentano a causa di turbolenze.

Si riteneva che i sistemi più ravvicinati risultassero invece dalla frammentazione del disco che circonda una protostella, ma la conclusione era basata principalmente sulla vicinanza relativa delle stelle compagne. “Ora noi abbiamo potuto osservare questa frammentazione del disco circumstellare all’opera”, ha detto Tobin.

Tobin, Kaitlin Kratter dell’University of Arizona e i loro colleghi hanno utilizzato ALMA e il VLA per studiare un giovane sistema stellare triplo nella costellazione di Perseo, a circa 750 anni luce dalla Terra. La più centrale delle giovani stelle è separata dalle altre due 61 e 183 volte la distanza Terra-Sole. Tutte e tre le stelle sono circondate da un disco di materiale in cui ALMA ha individuato una struttura a spirale, caratteristica che indica instabilità nel disco.

“Questo sistema probabilmente ha un’età inferiore a 150.000 anni”, ha detto Kratter. “Le nostre analisi indicano che il disco è instabile, e la protostella più distante potrebbe essersi formata negli ultimi 10.000-20.000 anni”, ha aggiunto. Il sistema L1448 IRS3B fornisce una chiara evidenza osservativa che la frammentazione del disco attorno a protostelle può produrre giovani sistemi stellari multipli in una fase molto precoce del loro sviluppo.

[ Barbara Bubbi ]

http://phys.org/news/2016-10-young-stellar-caught-multiples.html

Credit: Bill Saxton, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NRAO/AUI/NSF