ERA 100 VOLTE PIU' LUMINOSA

La crescita esplosiva di una giovane stella

Utilizzando il radiotelescopio ALMA, un gruppo di ricerca guidato da ricercatori dell’istituto danese Niels Bohr ha analizzato una protostella nella Via Lattea, scoprendo che in fasi anteriori del suo sviluppo è stata circa cento volte più luminosa di quanto lo sia adesso.

Il grafico mostra la giovane protostella nel centro circondata da nubi di gas e polveri. In rosso l’emissione della molecola organica metanolo, rilevata attorno al centro. In blu la distribuzione della molecola HCO+ che mostra chiaramente un’estesa struttura ad anello. Il cerchio giallo più interno indica dove attualmente la temperatura sia maggiore di 100 gradi sopra lo zero assoluto (-173 C); il cerchio più esterno indica dove c’era la stessa temperatura quando la stella era cento volte più brillante. Crediti: Jes Jørgensen (Niels Bohr Institute)

Il grafico mostra la giovane protostella nel centro circondata da nubi di gas e polveri. In rosso l’emissione della molecola organica metanolo, rilevata attorno al centro. In blu la distribuzione della molecola HCO+ che mostra chiaramente un’estesa struttura ad anello. Il cerchio giallo più interno indica dove attualmente la temperatura sia maggiore di 100 gradi sopra lo zero assoluto (-173 C); il cerchio più esterno indica dove c’era la stessa temperatura quando la stella era cento volte più brillante. Crediti: Jes Jørgensen (Niels Bohr Institute)

Quella di protostella può essere considerata la fase embrionale nello sviluppo di una stella. Una fase di veloce crescita conseguente al collasso gravitazionale di gigantesche nubi di gas e polvere, un tumultuoso addensamento che precede la vera e propria accensione dell’astro, ovvero l’innesco delle reazioni termonucleari di fusione dell’idrogeno nel nucleo stellare.

Una crescita particolarmente vivace ed esplosiva ha contraddistinto IRAS 15398-3359, una protostella di massa ridotta che si è andata formando negli ultimi 100.000 anni all’interno della Via Lattea. Secondo un gruppo di ricerca a guida danese che l’ha studiata con il radiotelescopio ALMA dell’ESO in Cile, questa giovane stella è stata, nelle fasi iniziali del suo sviluppo, circa 100 volte più luminosa di quanto lo sia adesso. Lo studio è in via di pubblicazione sulla rivista Astrophysical Journal Letters.

“Abbiamo studiato la chimica del gas e della polvere che circondano la protostella”, spiega Jes Jørgensen dell’Istituto Niels Bohr all’Università di Copenaghen, leader della ricerca. “In questa densa nube si svolgono reazioni chimiche che portano alla formazione di varie molecole organiche complesse, compreso il metanolo. Ci aspettiamo di trovare queste molecole vicino alla stella, ma per una di esse abbiamo invece osservato una disposizione ad anello: qualcosa ha rimosso una specifica molecola, HCO+, da una vasta area attorno alla protostella.”

Jørgensen e colleghi ritengono che la scomparsa della molecola HCO+ sia da addebitare al vapore d’acqua, prodotto durante il processo di formazione stellare attraverso il riscaldamento del ghiaccio presente sui granelli di polvere. Seguendo poi le tracce della molecola mancante si possono conoscere i traumi che la stella ha incontrato nella sua crescita.

“Dalle dimensioni dell’area in cui la molecola HCO+ è stata dissolta dal vapore d’acqua possiamo calcolare quanto brillante sia stata la giovane stella – prosegue Jørgensen . E quello che salta fuori è che tale area è parecchio più grande di quanto ci si aspetterebbe rispetto alla luminosità attuale della stella: la protostella è stata fino a 100 volte più brillante di quanto lo sia la stella ora. Inoltre, dalla chimica implicata possiamo anche affermare che questo cambiamento è avvenuto negli ultimi 100-1000 anni, pochissimo tempo fa dal punto di vista astronomico.”

I ricercatori ritengono che non si sia trattato necessariamente di una singola esplosione di luce e calore, ma di un fenomeno che si può essere ripetuto diverse volte durante il processo di formazione stellare. Fenomeno che è interessante comprendere anche perché può avere un’influenza decisiva sull’abbondanza delle molecole organiche complesse che, in uno stadio successivo dell’evoluzione stellare, saranno incorporate nei sistemi planetari. Ma al momento non sappiamo se queste “eruzioni” siano un fenomeno comune tra le protostelle, oppure se IRAS 15398-3359 costituisca una notevolissima eccezione.