L’immagine dal telescopio spaziale Hubble della Nasa e dell’Esa mostra un raggruppamento di giovani stelle, chiamato Ammasso del Trapezio (al centro). La casella appena sopra l’ammasso delinea la posizione delle tre stelle. Un primo piano delle stelle è visibile in alto a destra. Il luogo di nascita del sistema multi-stellare è contrassegnato come ‘initial position’, incorporato in una regione di polvere spessa impenetrabile alla luce visibile. Due delle stelle — etichettate BN e I — sono state scoperte decenni fa. La terza stella, contrassegnata con ‘x’, si è spostata notevolmente tra il 1998 e il 2015, come illustrato nell’inserto in basso destra. Crediti: Nasa, Esa, K. Luhman (Penn State University), M. Robberto (Stsci)
Come in una cucciolata troppo numerosa, un gruppetto di stelle appena nate dallo stesso grembo cosmico si sono ritrovate ad azzuffarsi e a competere gravitazionalmente tra di loro. Grazie a nuove osservazioni del telescopio spaziale Hubble, l’epilogo di questa schermaglia stellare è ora stato ricostruito in dettaglio in un articolo sull’ultimo numero di The Astrophysical Journal Letters, a prima firma di Kevin Luhman della Penn State University e a cui ha collaborato anche Maria Giulia Ubeira Gabellini, dottoranda all’Università statale di Milano.
La storia è ambientata 540 anni fa nella Nebulosa di Orione, la regione di formazione stellare più vicina al Sistema solare, e perciò tra le più fotografate. Qui, in una zona ristretta particolarmente ricca di giovani stelle, chiamata Nebulosa di Kleinmann-Low, qualche anno fa erano state individuate due stelle che schizzavano via in direzioni opposte da uno stesso punto del cielo, con velocità decine di volte maggiore rispetto alle altre stelle.
Gli scienziati avevano ipotizzato che la coppia facesse originariamente parte di un sistema stellare multiplo, poi disgregatosi. Ma l’energia combinata delle due stelle risultava troppo bassa e faceva ipotizzare la presenza di almeno un altro componente del sistema stellare.
Ora, grazie a un’osservazione compiuta nel 2015 dal telescopio spaziale Hubble nell’ambito di un programma di ricerca di pianeti “orfani”, è stata trovata anche la terza stella della litigiosa nidiata. Confrontando la ripresa fatta da Hubble nella Nebulosa di Orione con un’immagine della medesima zona di cielo ottenuta dallo stesso osservatorio nel 1998, i ricercatori hanno individuato una stella che aveva considerevolmente cambiato posizione nell’arco dei 17 anni intercorrenti tra le due riprese, calcolandone la velocità in oltre 200mila km/h.
Tracciando a ritroso l’orbita della stella fino a 540 anni fa, questa veniva a cadere molto vicino al punto da cui sembrano provenire le altre due stelle precedentemente scoperte. «Le nuove osservazioni di Hubble forniscono una prova molto forte che le tre stelle sono state espulse da un sistema stellare multiplo», spiega Luhman. «Gli astronomi avevano già precedentemente trovato alcuni altri esempi di questo tipo, ma queste tre stelle sono gli esemplari più giovani di tali stelle espulse, avendo probabilmente solo poche centinaia di migliaia anni. Addirittura, basandosi sulle immagini in infrarosso, le stelle sono ancora abbastanza giovani da conservare i dischi di materiale residuo dalla loro formazione».
Molto probabilmente, aggiunge il ricercatore, le tre stelle sono stati buttate fuori “a calci” dalla loro stessa casa dopo aver ingaggiato una sorta di gara di biliardo gravitazionale. Ciò che accade più frequentemente quando un sistema stellare multiplo “cade a pezzi” è che due dei membri stellari si trovano ad orbitare vicendevolmente così vicini da arrivare a fondersi, oppure a formare un cosiddetto sistema binario molto stretto. In entrambi i casi, l’evento rilascia abbastanza energia gravitazionale da spingere tutte le stelle del sistema verso l’esterno.
Illustrazione di come si può smembrare un raggruppamento di stelle, lanciando i componenti nello spazio. 1) membri di un sistema stellare multiplo che orbitano vicendevolmente; 2) due delle stelle avvicinano le loro orbite; 3) le due stelle vicine si fondono o formano una coppia binaria stretta, rilasciando sufficiente energia gravitazionale da spingere tutte le stelle all’esterno del sistema. Crediti: Nasa, Esa e Z. Levy (Stsci)
Per saperne di più:
- Leggi l’anteprima dell’articolo “New Evidence for the Dynamical Decay of a Multiple System in the Orion Kleinmann–Low Nebula”, di L. Luhman, M. Robberto, J. C. Tan, M. Andersen, M. Giulia Ubeira Gabellini, C. F. Manara, I. Platais, and L. Ubeda, pubblicato su The Astrophysical Journal Letters