GIOVANE E IRREQUIETA

La protostella cresce a singhiozzo

I getti emessi da una stella in formazione, osservati in grande dettaglio dal telescopio ALMA dell'ESO e studiati da un team guidato dall'astronoma Adele Plunkett, rivelano una crescita del corpo celeste per nulla regolare e continua. Il commento di Brunella Nisini (INAF)

I due getti emessi dalla protostella CARMA-7 osservati da ALMA, che si estendono per quasi 2.500 miliardi di chilometri. La loro struttura rivela un'emissione pulsata dalla stella in formazione, non visibile nell'immagine. Crediti: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); A. Plunkett et al.; ALMA (NRAO/ESO/NAOJ)

I due getti emessi dalla protostella CARMA-7 osservati da ALMA, che si estendono per quasi 2.500 miliardi di chilometri. La loro struttura rivela un’emissione pulsata dalla stella in formazione, non visibile nell’immagine. Crediti: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); A. Plunkett et al.; ALMA (NRAO/ESO/NAOJ)

Non è ancora una stella con la ‘esse’ maiuscola, ma sa già come farsi notare dagli astronomi. CARMA-7, una giovane protostella che si trova a circa 1400 anni luce da noi, all’interno di un ammasso stellare nella regione meridionale della costellazione del Serpente, è stata studiata da un team di ricercatori con ALMA, l’Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) dell’ESO. Le indagini hanno messo in evidenza come questo oggetto celeste stia attraversando una fase alquanto turbolenta della sua formazione, evidenziata dalla presenza di getti intermittenti di materia in prossimità dei suoi poli.

«Questa giovane protostella ci mostra periodi di crescita repentina separati da momenti di relativa calma» dice Adele Plunkett, attualmente ricercatrice all’ESO in Cile, prima autrice di un articolo pubblicato nell’ultimo numero della rivista Nature . «Questa formazione stellare intermittente ci dà importanti notizie sulle caotiche interazioni che avvengono all’interno di questo fitto gruppo di stelle giovani».

Tutte le stelle si formano all’interno di dense nubi di polveri e gas. Quando condensano, dando il via alla formazione di un nuovo astro, il materiale circostante si distribuisce in un disco in rotazione. Proprio l’energia derivante dalla rotazione e il campo magnetico della stella fanno sì che una parte di tale materiale venga espulso dai poli della stella, formando una coppia di getti che possono essere osservati con radiotelescopi come ALMA. CARMA-7 ha sorpreso gli astronomi con i suoi getti – uno diretto quasi verso di noi, uno in allontanamento – che sembrano attivarsi e spegnersi con un regolarità sorprendente, ad intervalli di meno di cento anni.

Questi possenti getti ci offrono uno spaccato altrimenti nascosto dell’ambiente del disco di accrescimento che circonda la protostella. Il processo di accrescimento è infatti oscurato dalla polvere e dal gas che avvolge ancora la stella. Così, l’osservazione della fuoriuscita di materiale dalla ‘nursery stellare’ è una preziosa prova osservativa di cosa accade al suo interno. Un compito non facile data la vicinanza di altre stelle, ma brillantemente portato a termine grazie alla elevata risoluzione e sensibilità offerte dalle osservazioni di ALMA. Osservazioni che hanno evidenziato 22 eventi di espulsione di materiale associati a CARMA-7, che si è spinto fino a distanze di quasi 2.500 miliardi di chilometri da essa.

«I flussi di materia molecolare originati da stelle in formazione sono da sempre considerati un fondamentale strumento per risalire alle proprietà della loro sorgente eccitatrice, spesso così fredda e immersa nella nube progenitrice da non essere visibile direttamente» commenta Brunella Nisini, dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Roma, coordinatrice del PRIN INAF che finanzia le ricerche del gruppo JEDI (JEts and Disks @ INAF). «Uno scenario che viene mostrato in maniera spettacolare nelle immagini ALMA presentate nell’articolo di Plunkett e collaboratori. L’alta risoluzione angolare ha permesso non solo di separare l’emissione del getto di materia molecolare di questa protostella dai flussi di gas delle sorgenti circostanti, ma anche di studiare in dettaglio i diversi episodi di espulsione che raccontano la passata storia di accrescimento della sorgente centrale. Osservazioni di questo tipo sono state fatte in passato su protostelle isolate in nubi molecolari relativamente vicine al sole. La potenza di ALMA permette ora di estendere questi studi agli ammassi protostellari, che rappresentano i più comuni siti di formazione stellare.

Studi come quelli presentati in questo articolo, che connettono i flussi di materia in stelle giovani con i loro dischi di accrescimento, rappresentano un ambito scientifico fondamentale per stabilire le condizioni iniziali di formazione dei dischi proto-planetari e la loro evoluzione. In questo ambito i ricercatori dell’INAF sono molto attivi grazie alla collaborazione JEDI che coordina le attività osservative svolte in diverse strutture con strumentazione d’avanguardia».