È un vecchio universo difficile là fuori. Una giovane stella ha molto di cui preoccuparsi, poiché stelle enormi che appena iniziano a brillare possono riempire un vivaio stellare con una tempesta di vento solare.
No, non è un film B: le "Death Stars of Orion" sono reali. Tali mostri si presentano sotto forma di giovani stelle di tipo O.
E ora, per la prima volta, una squadra di astronomi del Canada e degli Stati Uniti ha catturato tali stelle nell'atto. Lo studio, pubblicato nell'edizione di questo mese di Il diario astrofisico, incentrato su noti dischi protoplanetari scoperti dal telescopio spaziale Hubble nella nebulosa di Orione.
Questi dischi protoplanetari, noti anche come "girini" o proplyd, sono bozzoli di polvere e gas che ospitano stelle che iniziano a brillare. Gran parte di questo materiale rimanente andrà ad aggregarsi in pianeti, ma le stelle O-Type massicce vicine possono causare caos in un vivaio stellare, interrompendo spesso il processo.
"Le stelle O-Type, che sono davvero mostri rispetto al nostro Sole, emettono enormi quantità di radiazioni ultraviolette e questo può creare scompiglio durante lo sviluppo di giovani sistemi planetari", ha affermato l'astronoma Rita Mann in un recente comunicato stampa. Mann lavora per il National Research Council of Canada a Victoria ed è ricercatore capo del progetto
Gli scienziati hanno utilizzato l'Atacama Large Millimeter Array (ALMA) per sondare le proprietà di Orion con dettagli senza precedenti. Osservazioni di supporto sono state anche fatte usando la Submillimeter Array alle Hawaii.
ALMA ha visto la "prima luce" nel 2011 e ha già raggiunto risultati di prim'ordine.
"ALMA è il telescopio più sensibile del mondo alle onde radio ad alta frequenza (ad es. 100-1000 GHz). Anche con solo una frazione del suo numero finale di antenne (con 22 operative su un totale di 50 pianificate) siamo stati in grado di rilevare con ALMA i dischi relativamente vicini all'O-star mentre i precedenti osservatori non erano in grado di individuarli ", James Di Francesco del Consiglio Nazionale delle Ricerche del Canada ha detto Space Magazine. "Poiché la luminosità di un disco a queste frequenze è proporzionale alla sua massa, questi rilevamenti ci hanno permesso di misurare le masse dei dischi e vedere con certezza che erano anormalmente basse vicino alla stella di tipo O".
ALMA ha anche raddoppiato il numero di proplyd visti nella regione, ed è stato anche in grado di scrutare all'interno di questi bozzoli e effettuare misurazioni di massa dirette. Questa massa rivelata viene strappata via dal vento ultravioletto dalle stelle sospette di tipo O. Hubble era stato testimone di tale azione di stripping in precedenza, ma ALMA è stato in grado di misurare la massa all'interno dei dischi direttamente per la prima volta.
E ciò che è stato scoperto non è di buon auspicio per la formazione planetaria. Tali protostari entro circa 0,1 anni luce da una stella di tipo O vengono consegnati per far pulire il loro bozzolo di gas e polvere in pochi milioni di anni, solo un battito di ciglia nel gioco della formazione planetaria.
Con il credo "brucia brillantemente e muori giovane" di una stella di tipo O, questo tipo di evento può essere abbastanza tipico nelle nebulose durante la formazione delle stelle.
"Le stelle di tipo O hanno una durata relativamente breve, diciamo circa 1 milione di anni per la O-stella più luminosa di Orione - che è 40 volte la massa del nostro Sole - rispetto alla durata di 10 miliardi di anni di stelle meno massicce come il nostro Sole", Di Di Francesco ha detto Space Magazine. "Poiché questi cluster sono in genere i soli luoghi in cui si formano O-star, direi che questo tipo di evento è davvero tipico nelle nebulose che ospitano la formazione stellare precoce."
È comune che le stelle appena nate siano vicine l'una all'altra in asili stellari come M42. I ricercatori dello studio hanno scoperto che qualsiasi proplyd all'interno dell'inviluppo UV estremo di una stella massiccia avrebbe il suo disco triturato in breve tempo, mantenendo in media meno del 50% della massa del totale di Giove. Al di là del "raggio di uccisione" di 0,1 anni luce, tuttavia, le possibilità che queste proplyd mantengano la massa aumentano, con i ricercatori che osservano da 1 a 80 masse di materiale di Giove rimanenti.
I risultati di questo studio sono anche cruciali per comprendere come sono le prime vite delle stelle e forse il pedigree del nostro sistema solare, nonché quanto comune - o raro - la nostra storia potrebbe essere nella storia dell'universo.
Ci sono prove che il nostro sistema solare potrebbe essere stato testimone di una o più supernove vicine nelle prime fasi della sua vita, come dimostrato da misurazioni isotopiche. Siamo stati in qualche modo fortunati ad aver avuto eventi così vicini per "salare" il nostro ambiente con elementi pesanti, ma non per spazzarci via del tutto.
"Il nostro Sole probabilmente si è formato in un ambiente a grappolo simile a quello di Orione, quindi è un bene che non ci siamo formati troppo vicino alle O-stelle nella sua nebulosa madre", ha detto Di Francesco Space Magazine. “Quando il Sole era molto giovane, era abbastanza vicino a una stella di massa così che quando esplose (divenne una supernova) il sistema proto-solare fu seminato con alcuni isotopi come l'Al-26 che venivano prodotti solo in eventi di supernova. ”
Questo è il destino finale delle massicce stelle di tipo O nella Nebulosa di Orione, sebbene nessuna di esse sia ancora abbastanza vecchia per esplodere in questo modo. In effetti, è incredibile pensare che scrutando nella Nebulosa di Orione, stiamo assistendo a un dramma simile a quello che ha dato alla luce il nostro Sole e il nostro sistema solare, miliardi di anni fa.
La Nebulosa di Orione è la regione di formazione stellare attiva più vicina a noi a circa 1.500 anni luce di distanza ed è appena visibile ad occhio nudo come una macchia sfocata nel pomello della "spada" di Orione il Cacciatore. Osservando la Nebulosa di Orione a bassa potenza attraverso un piccolo telescopio, puoi semplicemente scorgere un gruppo di quattro stelle conosciute collettivamente come Trapezio. Queste sono solo enormi stelle O-Type calde e luminose, che cancellano i loro quartieri locali e illuminano l'interno della nebulosa come una lanterna cinese.
E così il fatto scientifico imita la finzione in modo ironico, in quanto si scopre che "Death Stars" fare anzi pianeti esplosivi - o almeno dischi protoplanetari - a volte!
Assicurati di dare un'occhiata a un ottimo pezzo su ALMA in un recente episodio di CBS 60 minuti:
Leggi l'abstract e il documento completo (paywalled) su Osservazioni ALMA dei Proplyds di Orione in Il diario astrofisico.
