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EVOLUZIONE STELLARE E FORMAZIONE PLANETARIA

La “coperta” di gas delle protostelle

Il telescopio ALMA ha permesso di osservare per la prima volta il disco gassoso attorno a una stella in formazione. La scoperta contribuisce a comprendere le fasi iniziali dell’evoluzione stellare

Proprio come un feto che si nutre attraverso la placenta della madre, una stella in formazione riceve il suo nutrimento dal gas che la circonda.

 

Cibo cosmico che però non può andare immediatamente ad alimentare la baby star: prima si accumula e crea un disco che si dispone attorno alla stella in formazione, anche chiamata protostella.

 

Ma quando esattamente si forma questo disco gassoso? E in che modo si evolve all’interno del processo di crescita della stella?

 

Queste domande sono ancora senza risposta: le osservazioni radio disponibili hanno una sensibilità e una risoluzione troppo basse per individuare esattamente il fenomeno che permette il nutrimento cosmico delle protostelle.

 

Eppure le capacità uniche del telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) hanno permesso per la prima volta di osservare direttamente uno di questi misteriosi dischi. Si tratta della “coperta” gassosa che circonda la protostella TMC-1A, nella costellazione del Toro.

 

TMC-1A è una stella in formazione a 450 anni luce da noi, e ALMA ha rilevato attorno a lei una grande quantità di gas.

 

“I dischi che circondano le giovani stelle – dice Yusuke Aso dell’Università di Tokyo e primo autore dello studio – sono i luoghi dove in futuro si formeranno i pianeti. Per comprendere il meccanismo di formazione di un disco, dobbiamo prima di tutto distinguere chiaramente i suoi confini”. 

 

È proprio il limite esterno del disco di TMS-1A ciò che ha osservato per la prima volta il telescopio ALMA. Un dato non facile da isolare, perché il gas nel disco rotante è poco visibile e si muove ad alte velocità.

 

Ma l’altissima sensibilità di ALMA ha potuto individuare la distribuzione del gas in modo molto preciso, permettendo al gruppo di ricerca di distinguere con chiarezza il disco dall’involucro esterno della protostella.

 

Nel caso di TMS-1A, questo confine si colloca a 90 unità astronomiche dal centro della giovane stella (un’unità astronomica corrisponde alla distanza media Terra-Sole, circa 150 milioni di km).

 

Dai dati di ALMA risulta che il disco osservato obbedisce alla rotazione kepleriana: il materiale che orbita più vicino al centro della stella ruota più velocemente del materiale che orbita più lontano.

 

I risultati, pubblicati su Astrophysical Journal, mostrano anche che l’indice di “caduta” del gas nella stella è di circa un milionesimo di masse solari all’anno, con una velocità di 1 Km al secondo. La forza di gravità spinge il gas verso il centro di TMS-1A, ma la velocità misurata resta comunque inferiore alla normale velocità di caduta libera: questo dato fa sospettare la presenza di un elemento esterno che rallenta le particelle gassose – forse un campo magnetico, secondo i ricercatori.

 

Restano dunque ancora da esplorare le altre componenti della “placenta cosmica” che nutre TMS-1A. Ma le osservazioni di ALMA hanno permesso di colmare alcune fondamentali lacune sulla comprensione delle primissime fasi dell’evoluzione di una stella.