Le ‘compagne’ delle prime stelle

Simulazione relativa alla formazione della protostella accompagnata dal disco di gas.
Credit: Paul C. Clark

Le prime stelle apparse nell’Universo non furono isolate, come si era pensato in precedenza. E’ probabile che esse si siano formate assieme ad altre stelle compagne, una volta che i dischi di gas che le circondavano andavano a frammezzarsi durante il corso dell’evoluzione. E’ quanto emerge da uno studio condotto attraverso una serie di simulazioni al computer realizzate dai ricercatori dell’Heidelberg University’s Centre for Astronomy, del Max Planck Institute for Astrophysics in Garching e dell’University of Texas a Austin.

Paul Clark e colleghi hanno studiato questi processi di formazione delle protostelle grazie ad una serie di simulazioni al computer. I risultati indicano che durante le fasi iniziali della storia dell’Universo, lo spazio non era solamente popolato da stelle massicce e isolate, bensì la loro formazione fu accompagnata dalla presenza di dischi di accrescimento costituiti principalmente da gas. Il gas da cui si originava una stella cominciava a ruotare formando una struttura a forma di disco. Se la struttura diventava instabile a causa dell’accrescimento di materia, allora poteva accadere la frammentazione del disco che anzichè dar luogo ad una singola stella determinava la formazione di altre stelle, forse di dimensioni più piccole, le cui distanze dovevano essere simili a quelle che separano il Sole dalla Terra.

La figura mostra il tempo dell’evoluzione relativo alla formazione del disco di accrescimento attorno alle prime stelle.
Credit: Paul C. Clark

Secondo Clark, questo studio apre nuove prospettive per la ricerca delle prime stelle apparse nel cosmo. Durante le loro fasi finali dell’evoluzione, i sistemi stellari binari e multipli possono produrre una intensa emissione di radiazione nei raggi-X e gamma. Perciò, le future missioni spaziali dovranno essere pianificate proprio per rivelare questa emissione di alta energia. E’ addirittura concepibile il fatto che alcune stelle siano state “catapultate” al di fuori delle rispettive regioni di formazione in seguito agli urti o alle collisioni con altre stelle prima di accumulare abbastanza massa. A differenza delle stelle di massa elevata, quelle di piccola taglia possono, infatti, sopravvivere per miliardi di anni. “E’ molto intrigante pensare che alcune stelle di massa più piccola potrebbero essere ancora presenti nell’Universo e ciò potrebbe fornirci preziose informazioni sulla formazione delle stelle e quindi delle galassie in questa fase della storia cosmica“, conclude Clark.

ArXiv: The Formation and Fragmentation of Disks around Primordial Protostars

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