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ALMA osserva una coppia peculiare di dischi protoplanetari

Una serie di osservazioni realizzate con ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) hanno permesso di trovare una coppia peculiare di dischi circumstellari disallineati che circondano le stelle giovani del sistema binario HK Tauri. Questi risultati non solo ci forniscono preziosi indizi sulla formazione dei dischi protoplanetari nelle stelle doppie ma ci spiegano come mai così tanti esopianeti, a differenza di quelli del Sistema Solare, finiscono con l’avere orbite molto strane, eccentriche o inclinate.

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L1448-IRS2E, la nascita di una nuova stella

Un gruppo di ricercatori hanno rivelato ciò che potrebbe essere la più giovane protostella osservata nel momento della sua nascita. Non ancora divenuta completamente una vera e propria stella, l’oggetto si trova ancora nelle fasi primordiali dell’evoluzione stellare mentre attrae materia dall’inviluppo di gas e polveri circostante. Denominata con la sigla L1448-IRS2E, la protostella si trova a circa 800 anni-luce nella costellazione di Perseo. Gli astronomi ritengono che l’oggetto si trovi nella fase di protostella in una regione particolarmente densa costituita da nubi molecolari che comincia a collassare sotto l’effetto della gravità per formare un nucleo caldo ad elevata temperatura. L’oggetto sta emettendo getti di gas ad alta velocità dalle regioni centrali, indice del fatto che una certa massa iniziale si è già formata e l’oggetto si trova dunque nella fase di protostella. Questo tipo di flusso è caratteristico delle protostelle come risultato della presenza dei campi magnetici che circondano la stella e non era stato finora osservato soprattutto durante queste fasi primordiali dell’evoluzione stellare.

arXiv: L1448 IRS2E: A CANDIDATE FIRST HYDROSTATIC CORE

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