L'illustrazione di un artista di un disco circumstellare attorno a una stella massiccia. Immagine di credito: NAOJ Clicca per ingrandire
Un gruppo internazionale di astronomi ha utilizzato la Coronagraphic Imager for Adaptive Optics (CIAO) sul telescopio Subaru nelle Hawaii per ottenere immagini molto nitide di luce polarizzata nel vicino infrarosso del luogo di nascita di una massiccia stella protettrice nota come Becklin-Neugebauer (BN) oggetto ad una distanza di 1500 anni luce dal Sole. Le immagini del gruppo hanno portato alla scoperta di un disco che circonda questa stella appena formata. Questa scoperta, descritta in dettaglio nel numero di Nature del 1 ° settembre, approfondisce la nostra comprensione di come si formano enormi stelle.
Il gruppo di ricerca, che comprende astronomi del Purple Mountain Observatory, Cina, National Astronomical Observatories of Japan e University of Hertfordshire, UK, ha esplorato la regione vicino all'oggetto Becklin-Neugebauer e analizzato come la luce a infrarossi è influenzata dalla polvere. Per fare questo, hanno preso un'immagine a luce polarizzata dell'oggetto ad una lunghezza d'onda di 1,6 micrometri (la banda H della luce infrarossa). Le immagini della luminosità dell'oggetto mostrano solo una distribuzione circolare della luce. Tuttavia, un'immagine della polarizzazione della luce mostra una forma a farfalla che rivela dettagli che non sono rilevabili osservando solo la distribuzione della luminosità. Per comprendere l'ambiente intorno alla stella e ciò che implica la forma della farfalla, gli astronomi hanno creato un modello computerizzato per il confronto, insieme a uno schema di formazione stellare. Questi modelli mostrano che la forma a farfalla è la firma di un disco e una struttura di deflusso vicino alla stella appena nata.
Questa scoperta è la prova più concreta di un disco attorno a una giovane stella massiccia e mostra che stelle massicce come l'oggetto BN (che è circa sette volte la massa del Sole) formano allo stesso modo delle stelle di massa inferiore come il Sole.
Ci sono due principali teorie per spiegare la formazione di stelle massicce. Il primo afferma che le stelle massicce sono il risultato della fusione di diverse stelle a bassa massa. Il secondo afferma che si formano attraverso il collasso gravitazionale e l'accrescimento di massa all'interno dei dischi circumstellari. È molto probabile che le stelle di massa inferiore come il Sole si siano formate con il secondo metodo. La teoria del collasso-accrescimento presuppone che un sistema abbia una stella associata a un deflusso bipolare, un disco circumstellare e un inviluppo, mentre la teoria della fusione no. La presenza o l'assenza di tali strutture può distinguere tra i due scenari di formazione.
Fino a poco tempo fa, c'erano poche prove osservative dirette a sostegno di entrambe le teorie sulla formazione massiccia di stelle. Questo perché, a differenza delle stelle di massa inferiore, le stelle di nuova formazione di massa sono così rare e così lontane da noi che sono state difficili da osservare. Grandi telescopi e ottiche adattive, che migliorano notevolmente la nitidezza dell'immagine, ora consentono di osservare questi oggetti con una chiarezza senza precedenti. La polarimetria infrarossa ad alta risoluzione è uno strumento particolarmente potente per sondare l'ambiente nascosto dietro il bagliore luminoso di una stella massiccia.
La polarizzazione - la direzione in cui oscillano le onde luminose mentre si allontanano da un oggetto - è una caratteristica importante della radiazione. La luce solare non ha una direzione di oscillazione preferita, ma può polarizzarsi se diffusa dall'atmosfera terrestre o dopo aver riflettuto sulla superficie dell'acqua. Un'azione simile si verifica in una nuvola circumstellare attorno a una stella appena nata. La stella illumina l'ambiente circostante: il disco circumstellare, l'involucro e le pareti della cavità formate dai flussi di deflusso. La luce può viaggiare liberamente all'interno della cavità e quindi riflettere dalle sue pareti. Questa luce riflessa diventa altamente polarizzata. Al contrario, il disco e l'inviluppo sono relativamente opachi alla luce. Ciò riduce la polarizzazione della luce proveniente da quelle regioni.
Il successo del gruppo nel rilevare prove di un disco e deflusso attorno all'oggetto BN attraverso la polarimetria infrarossa ad alta risoluzione suggerisce che la stessa tecnica può essere applicata ad altre stelle che formano. Ciò consentirebbe agli astronomi di ottenere una descrizione osservativa completa della formazione di stelle massicce superiore a dieci volte la massa del Sole.
Fonte originale: Comunicato stampa NAOJ
