DECINE DI NUCLEI DI FORMAZIONE STELLARE VICINO AL CUORE DELLA VIA LATTEA

Uova stellari nel putiferio del centro galattico

Grazie ai dati di Alma, gli astronomi hanno osservato quattro massicce nubi nella regione molecolare centrale della Via Lattea, nelle quali non era prevista formazione stellare. Al contrario, hanno scoperto più di 800 nuclei densi di gas e polvere, in 43 dei quali sono stati osservati outflow protostellari. Si tratta di una prova inequivocabile di formazione stellare in corso. Tutti i dettagli su Apj

     31/03/2021
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Immagini dei deflussi (outflow) di gas dalle baby stelle nella regione del centro galattico. Il gas che si muove verso di noi è mostrato in blu e il gas che si allontana da noi è mostrato in rosso. Crediti: Alma (Eso / Naoj / Nrao), Lu et al.

Grazie ad Alma, l’Atacama Large Millimeter / submillimeter Array, un team di astronomi ha trovato un discreto numero di baby stelle nascoste intorno al centro della Via Lattea. È una scoperta del tutto inaspettata, perché secondo studi precedenti quell’ambiente era stato giudicato decisamente troppo ostico per permettere la formazione di nuove stelle. Al contrario, i nuovi risultati indicano come la formazione stellare sia più resistente del previsto, e onnipresente in quella regione, nascosta nelle profondità del denso gas molecolare.

Le stelle si formano in nubi cosmiche che si addensano a causa della gravità. Se qualcosa interferisce con i processi guidati dalla gravità, la formazione stellare viene inevitabilmente soppressa. Entro un raggio di mille anni luce dal centro galattico, in quella che viene chiamata Zona molecolare centrale (Cmz) della Via Lattea, ci sono molte potenziali fonti di interferenza: forti turbolenze che sparpagliano le nubi e impediscono loro di contrarsi, intensi campi magnetici che ostacolano il collasso gravitazionale del gas, particelle di alta energia e frequenti esplosioni di supernova. Precedenti osservazioni avevano indicato come la formazione stellare in questa zona fosse molto meno efficiente; con l’eccezione di una regione di formazione stellare attiva chiamata Sagittario B2 (Sgr B2).

Xing Lu, astronomo del National Astronomical Observatory del Giappone, ha usato Alma per scoprire di più sulla formazione stellare nella Cmz. Le regioni osservate dal suo team – quattro massicce nubi molecolari nella Cmz – contengono una grande quantità di gas, in cui non era prevista alcuna formazione stellare. Al contrario, il team ha trovato più di 800 nuclei densi di gas e polvere. Si tratta di uova stellari? Per scoprirlo, il team ha usato Alma per cercare outflow energetici di gas, deflussi di materia che sono assimilabili, per le stelle neonate, alle grida di un bambino appena partorito. Per la prima volta, grazie all’eccellente sensibilità e risoluzione spaziale di Alma, i ricercatori hanno rilevato tra le nubi ben 43 outflow protostellari: si tratta di una prova inequivocabile della formazione stellare in corso. Gli outflow si trovano sia in nuclei noti di formazione stellare di massa elevata sia in nuclei meno massicci, apparentemente quiescenti, mentre in 791 degli 834 nuclei identificati non hanno rilevato outflow. Le masse degli outflow vanno da meno di una massa solare a poche decine di masse solari, con incertezze tipiche di un fattore 70.

Il basso numero di outflow rilevati è un mistero. Considerando il fatto che sono state trovate più di 800 “uova stellari”, il piccolo numero di protostelle potrebbe indicare che l’attività di formazione stellare nella Cmz è nella fase iniziale. «Anche se un gran numero di outflow potrebbe essere ancora nascosto nelle regioni, i nostri risultati potrebbero suggerire che stiamo assistendo all’inizio della prossima ondata di formazione stellare», sostiene Lu.

«Sebbene precedenti osservazioni avessero suggerito che i tassi di formazione stellare nelle nubi molecolari giganti nel Centro Galattico sono soppressi a circa il 10 per cento, questa osservazione mostra che i processi di formazione stellare nascosti nelle dense nubi di gas molecolari non sono molto diversi da quelli che caratterizzano il vicinato solare», spiega Shu-ichiro Inutsuka, professore dell’Università di Nagoya e coautore della pubblicazione uscita su Astrophysical Journal. «Il rapporto tra il numero di nuclei che stanno formando stelle e nuclei privi di stelle sembra essere solo poche volte inferiore a quello nel vicinato solare. Questo numero può essere assimilabile al rapporto tra le rispettive vite. Pensiamo che la durata media dello stadio di nuclei privi di formazione stellare nel centro galattico potrebbe essere un po’ più lunga che nelle vicinanze solari. Sono necessarie ulteriori ricerche per spiegare perché sia così».

Il team sta ora analizzando i dati di osservazioni ad alta risoluzione di Alma della Cmz, studiando le proprietà dei dischi di accrescimento che guidano gli outflow, attorno alle baby stelle. Confrontando queste osservazioni con altre regioni di formazione stellare, sperano di comprendere meglio la formazione stellare nella Cmz, dalle nubi alle protostelle, e dalla chimica ai campi magnetici.

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