Adozioni stellari

Questa fotografia del telescopio spaziale Hubble della NASA è stata scattata durante la seconda missione di manutenzione del 1997. Crediti: NASA

Tra gli oggetti più suggestivi che l’Universo possa offrire ci sono senza dubbio i globi densi e brillanti di stelle noti con il nome di ammassi globulari. Gli astronomi hanno a lungo ritenuto che gli ammassi globulari fossero formati da milioni di stelle nate tutte nello stesso momento, come fratelli e sorelle gemelle. Eppure, la scoperta recente di stelle giovani all’interno di ammassi globulari di età molto avanzata ha completamente ribaltato questo paradigma.

A quanto pare, invece di dar vita alla propria progenie stellare in una volta sola, gli ammassi globulari possono generare una seconda o addirittura una terza popolazione di qualche migliaio di stelle. Uno studio recente, condotto da ricercatori del Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics (KIAA) all’Università di Pechino, e a cui hanno partecipato astronomi alla Northwestern University, dell’Adler Planetarium e dei National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences (NAOC), potrebbe aver trovato una spiegazione per la presenza di queste inaspettate generazioni successive.

Sfruttando le osservazioni realizzate dal telescopio spaziale Hubble, il team di ricerca ha trovato per la prima volta popolazioni di stelle giovani che si sono formate all’interno di ammassi globulari grazie a gas proveniente dall’esterno dell’ammasso. Questo canale di formazione è in contrasto con la teoria tradizionale secondo cui le stelle disperdono il gas durante le fasi finali della loro vita, stimolando cicli di nascite stellari successive. Lo studio verrà pubblicato nella giornata di domani, 28 gennaio, sulla rivista Nature.

«Questo studio offre un nuovo sguardo sul problema delle popolazioni stellari multiple all’interno degli ammassi stellari», spiega l’autore principale dello studio Chengyuan Li, astronomo presso il KIAA e i NAOC, affiliato anche presso il Purple Mountain Observatory dell’Accademia Cinese delle Scienze. «Il nostro studio indica che il carburante gassoso per le nuove popolazioni stellari proviene da una fonte esterna all’ammasso, anziché interna».

In un certo senso, gli ammassi globulari sembrano più propensi ad “adottare” nuove stelle, o quantomeno il materiale con cui è possibile formare nuove stelle, piuttosto che dar vita a “figli biologici”.

«La nostra proposta, secondo cui le popolazioni stellari secondarie sono generate da gas proveniente dall’ambiente esterno all’ammasso, è l’idea alternativa più forte fra quelle presentate fino ad oggi», osserva Richard de Grijs, astronomo del KIAA. «Gli ammassi globulari si sono rivelati molto più complessi di quanto si pensasse una volta».

Gli ammassi globulari sono gruppi di stelle sferici e molto densi che orbitano nella periferia delle galassie. La nostra galassia, la Via Lattea, ne ospita diverse centinaia. La maggior parte di questi ammassi sono abbastanza vecchi, pertanto il team di ricercatori ha rivolto la propria attenzione ad ammassi giovani e di età intermedia che si trovano all’interno di due galassie nane vicine a noi, chiamate Nubi di Magellano.

Nell’immagine un ritratto del massiccio ammasso globulare NGC 1783 nella Grande Nube di Magellano, raccolta dal telescopio spaziale Hubble. Questo denso ammasso di stelle si trova a circa 160.000 anni luce dalla Terra e ha una massa pari a circa 170.000 volte quella del Sole. Un nuovo studio condotto da ricercatori del KIAA, e a cui hanno partecipato astronomi alla Northwestern University, dell’Adler Planetarium e dei NAOC suggerisce che l’ammasso globulare abbia raccolto gas e polveri che si trovavano nei suoi dintorni dando vita in tutto a tre diverse generazioni di stelle. Crediti: ESA/Hubble e NASA. Ringraziamenti: Judy Schmidt (geckzilla.com)

In particolare, i ricercatori hanno utilizzato le osservazioni effettuate dal telescopio Hubble degli ammassi globulari NGC 1783 e NGC 1696 nella Grande Nube di Magellano, insieme a NGC 411 nella Piccola Nube di Magellano. Solitamente gli scienziati deducono le età di stelle studiando le loro informazioni di colore e luminosità. All’interno di NGC 1783, per esempio, i ricercatori hanno identificato una popolazione iniziale con un’età di 1.4 miliardi di anni, insieme a due popolazioni più recenti che si sono formate 890 milioni e 450 milioni di anni fa.

Qual è la spiegazione più semplice per queste diverse popolazioni stellari? Alcuni ammassi globulari potrebbero aver conservato abbastanza gas e polveri da permetter loro di sfornare più generazioni, ma questo sembra improbabile, dice il co-autore Aaron M. Geller della Northwestern University e dell’Adler Planetarium di Chicago.

«Non appena si formano, le stelle più massicce sono come bombe a orologeria, con appena 10 milioni di anni per esplodere come potenti supernove e cancellare qualsiasi residuo di gas e polvere», spiega Geller. «In seguito, le stelle di massa minore, che vivono più a lungo e muoiono in modi meno violenti, possono permettere all’ammasso di ripopolarsi di gas e polveri».

Il gruppo di ricerca guidato dal KIAA propone che gli ammassi globulari possano raccogliere il gas e le polveri che incontrano lungo il loro cammino all’interno delle galassie ospiti. La teoria della nascita di stelle derivanti da gas interstellare “adottato” risale in realtà ad un articolo del 1952. A distanza di oltre mezzo secolo, questa idea non è più soltanto speculativa, ma trova una prova osservativa a suo sostegno.

Nello studio, i ricercatori del KIAA hanno analizzato le osservazioni di Hubble degli ammassi, mentre Geller e il suo collega Claude-André Faucher-Giguère della Northwestern hanno effettuato i calcoli che dimostrano la solidità di questa spiegazione teorica per i dati osservativi raccolti.

«Abbiamo finalmente dimostrato che questa ipotesi della formazione di nuove stelle all’interno di ammassi globulari a causa di gas raccolto dall’esterno potrebbe effettivamente funzionare», conclude de Grijs, «e non solo per quelli che abbiamo osservato in questo studio, ma probabilmente per una grande quantità di ammassi esistenti».

Verranno senza dubbio effettuati studi successivi, allo scopo di estendere i risultati ad altri ammassi globulari della Nube di Magellano, così come quelli della Via Lattea.

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