CON LASER, PLASMA E CAMPI MAGNETICI

Piccole stelle crescono… in laboratorio

Pubblicato su Science Advances uno studio sui meccanismi d’accrescimento delle giovani stelle firmato, fra gli altri, da Rosaria Bonito, Costanza Argiroffi e Salvatore Orlando dell'Inaf di Palermo

Un fotogramma del filmato realizzato dai ricercatori di Palermo che mostra l’evoluzione di densità e temperatura di una delle simulazioni usate per il confronto con l’esperimento di laboratorio

Un team internazionale guidato da ricercatori del Luli (Laboratoire pour l’Utilisation des Lasers Intenses, Ecole Polytechnique Upmc/Cnrs, Francia), e di cui fanno parte astrofisici dell’Istituto nazionale di astrofisica e dell’Università di Palermo, è riuscito a riprodurre per la prima volta in laboratorio il processo di accrescimento di massa in stelle giovani: un processo mediante il quale le stelle appena nate continuano a catturare enormi quantità di materiale dalla nube che le ha generate. Nel caso delle stelle, questo materiale viene accelerato fino a velocità di quasi due milioni di chilometri all’ora, impattando violentemente sulla loro superficie. L’esperimento in laboratorio ha riprodotto la regione di impatto sulla stella, permettendo di osservarla per la prima volta con risoluzioni spaziale e temporale inaccessibili nelle osservazioni astronomiche.

«Grazie a questo lavoro siamo così riusciti a vedere che al centro della regione di impatto il materiale si riscalda fino a temperature di milioni di gradi, mentre all’esterno della regione di impatto può formarsi una coltre di gas denso e freddo, che nasconde parzialmente la regione calda di impatto al suo interno», spiega Rosaria Bonito, dell’Inaf di Palermo, coautrice dell’articolo che descrive la ricerca, pubblicato sull’ultimo numero della rivista Science Advances.

I tre astrofisici di Palermo coautori dello studio uscito su Science Advances. Da sinistra: Rosaria Bonito, Salvatore Orlando e Costanza Argiroffi

Il processo di accrescimento nelle stelle in formazione è un argomento assai studiato da vari gruppi di ricerca in tutto il mondo. I nuovi astri, quando iniziano ad accendersi, sono infatti ancora circondati da enormi quantità di materiale in orbita in una struttura a disco, nella quale si stanno formando pianeti. Il processo di accrescimento aumenta la massa della stella, e contemporaneamente toglie materiale utile alla formazione dei pianeti.

«I risultati ottenuti in laboratorio hanno svelato qual è la struttura della zona di impatto, mostrando che coesistono zone calde e zone fredde», sottolinea Salvatore Orlando, anch’egli dell’Inaf di Palermo, che ha partecipato allo studio. «Tutti questi risultati sono stati supportati e validati da modelli magneto-idrodinamici. Quanto trovato permetterà nuove e più precise interpretazioni delle osservazioni stellari, e quindi misure più accurate del tasso di accrescimento di massa nelle stelle giovani».

«Questo lavoro costituisce un primo passo, un primo esperimento, che apre la porta a nuove indagini», aggiunge Costanza Argiroffi, dell’Università di Palermo e associata Inaf, «che permetteranno di studiare in modo nuovo gli impatti di materiale in accrescimento su stelle giovani mediante esperimenti di laboratorio».

Per saperne di più:

  • Leggi su Science Advances l’articolo “Laboratory unraveling of matter accretion in young stars“, di Guilhem Revet, Sophia N. Chen, Rosaria Bonito, Benjamin Khiar, Evgeny Filippov, Costanza Argiroffi, Drew P. Higginson, Salvatore Orlando, Jérôme Béard, Marius Blecher, Marco Borghesi, Konstantin Burdonov, Dimitri Khaghani, Kealan Naughton, Henri Pépin, Oliver Portugall, Raphael Riquier, Rafael Rodriguez, Sergei N. Ryazantsev, Igor Yu. Skobelev, Alexander Soloviev, Oswald Willi, Sergey Pikuz, Andrea Ciardi e Julien Fuchs

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