L'EVIDENZA DERIVA DAI GETTI

Le nane brune, stelle in scala ridotta

Lo studio di un insieme di nane brune molto giovani, ancora in fase di formazione, ha permesso agli astronomi di osservare per la prima volta la presenza di getti di materia rivelati in banda radio. I risultati, pubblicati su Astrophysical Journal, suggeriscono che il processo che porta alla formazione delle nane brune è di fatto una versione in scala ridotta di quello che dà luogo alla nascita delle stelle più grandi

Brown Dwarf Jets

Illustrazione artistica di una nana bruna molto giovane, in fase di formazione. Si osserva un disco che orbita attorno alla nana bruna e due getti di materia che vengono espulsi in direzione opposta lungo i poli del disco. Credit: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Grazie ad una serie di osservazioni realizzate con il Very Large Array (VLA), gli astronomi hanno scoperto getti di materia espulsi dalle nane brune ancora in fase di formazione. I risultati, pubblicati su Astrophysical Journal, indicano che si tratta della prima evidenza diretta a favore del fatto che le nane brune, oggetti intermedi tra le stelle e i pianeti, sono una versione in scala ridotta dello stesso processo che genera le stelle.

I ricercatori hanno studiato un campione di nane brune giovani situate in una particolare regione di formazione stellare che si trova a circa 450 anni luce dalla Terra nella costellazione del Toro. Quattro oggetti mostrano la stessa tipologia di getti che si osservano nelle stelle massicce durante la loro formazione. I getti di materia sono stati rivelati dall’interferometro radio VLA. Altri dati sono stati ricavati tramite una serie di osservazioni realizzate dallo spazio con i telescopi Spitzer e Herschel che hanno permesso di confermare che si tratta di oggetti giovani in fase di formazione.

«E’ la prima volta che tali getti vengono osservati nelle nane brune durante la loro fase di formazione», spiega Oscar Morata dell’Institute of Astronomy and Astrophysics dell’Academia Sinica in Taiwan. «Questi sono gli oggetti di massa più piccola che sembrano formarsi allo stesso modo con cui nascono le stelle». Le nane brune sono meno massive delle stelle ma restano ancora più massive dei pianeti giganti come Giove. Ad ogni modo, esse hanno una massa insufficiente per produrre quelle temperature e pressioni nel nucleo necessarie per dare il via alle reazioni termonucleari che alimentano le stelle ordinarie.

Sin dagli anni ’60, i teorici hanno introdotto l’ipotesi dell’esistenza di questi oggetti ma la prima scoperta è arrivata solo nel 1994. Un problema fondamentale che hanno dovuto affrontare gli scienziati è stato quello di capire se davvero le nane brune si formano in un modo simile alle stelle o simile ai pianeti. Le stelle si formano quando una enorme nube di gas e polvere nello spazio interstellare collassa sotto l’effetto della forza di gravità e inizia ad accumulare massa. Successivamente si forma un disco di materiale che orbita attorno alla stella giovane e alla fine si formano i pianeti proprio da quel materiale presente nel disco. Nelle fasi primordiali della formazione stellare, getti di materia vengono espulsi dai poli del disco verso lo spazio, un processo che non è comunque presente nella formazione di un pianeta.

Evidenze precedenti hanno suggerito che le nane brune condividono lo stesso meccanismo di formazione delle loro “sorelle” più grandi ma la presenza dei getti è, di fatto, una conferma fondamentale. «Dunque, basandoci su questa scoperta, possiamo affermare che il processo che porta alla formazione delle nane brune è davvero una versione in scala ridotta del processo che dà luogo alla nascita delle stelle più grandi, conclude Morata.


The Astrophysical Journal: O. Morata et al. 2015 – FIRST DETECTION OF THERMAL RADIOJETS IN A SAMPLE OF PROTO-BROWN DWARF CANDIDATES

arXiv: First detection of thermal radio jets in a sample of proto-brown dwarf candidates