Protostelle osservate nelle nubi molecolari di Orione nel corso della survey Vandam. I punti gialli corrispondono alle posizioni delle protostelle, riportata su un’immagine di sfondo prodotta dal telescopio spaziale Herschel. Nei pannelli laterali, nove giovani protostelle viste da Alma (in blu) e dal Vla (in arancione). Crediti: Alma (Eso/Naoj/Nrao), J. Tobin; Nrao/Aui/NsfF, S. Dagnello; Herschel/Esa
È la più grande survey al mondo di protostelle e dei dischi di materia che le circondano. Detto altrimenti, una “foto di classe” con oltre trecento giovanissimi soggetti – tutte baby stelle, alcune addirittura con meno di 10mila anni – d’un nido d’infanzia nelle Nubi d’Orione, a circa 1500 anni luce da noi. La survey si chiama Vandam, acronimo formato dalle iniziali dei nomi dei due array di radiotelescopi utilizzati per compilarla – Alma e il Vla – e dell’oggetto di studio della survey stessa: nascent disk and multiplicity – “disco nascente” e molteplicità, dove quest’ultimo termine si riferisce al fatto che alcuni sistemi possono contenere più sorgenti.
Stelle e pianeti si formano a partire da dense nubi di polvere e gas. Nubi che, collassando verso il centro sulla protostella per effetto della gravità, iniziano a ruotare, insieme alla stella stessa, e a dare così origine a un disco sempre più appiattito. La materia che forma il disco finisce in parte ad alimentare la stella e in parte per aggregarsi formando pianeti – da cui il nome di disco protoplanetario. Ed è proprio su 328 di questi dischi protoplanetari che Alma e il Vla hanno rivolto in modo coordinato lo sguardo – Alma concentrandosi sul denso materiale polveroso attorno alle protostelle e il Vla, che lavora a lunghezze d’onda maggiori, sulle strutture interne delle protostelle più giovani.
«La nostra survey ci ha permesso di conoscere la massa e le dimensioni medie di questi giovanissimi dischi protoplanetari», dice il ricercatore alla guida del progetto, John Tobin del National Radio Astronomy Observatory (Nrao) statunitense. «Ora possiamo confrontarli con dischi più vecchi, anch’essi già studiati a fondo con Alma». Ciò che Tobin e il suo team hanno scoperto è che i dischi molto giovani, rispetto a quelli in fase più avanzata, hanno dimensioni simili ma sono in media molto più massicci. «Man mano che una stella cresce, consuma la materia presente nel disco. Ciò implica che nei dischi più giovani è disponibile molta più materia prima da cui potrebbero formarsi i pianeti. È possibile che attorno a stelle ancora molto giovani già inizino a prendere forma i pianeti più grandi».
Questo schema mostra, nei pannelli superiori, un possibile percorso di formazione delle protostelle, basato sui dati relativi ai quattro giovanissimi esemplari (pannelli inferiori) osservati dal Vla (in arancione) e da Alma (in blu). Crediti: Alma (Eso/Naoj/Nrao), N. Karnath; Nrao/Aui/Nsf, B. Saxton e S. Dagnello
Fra le centinaia di protostelle osservate nel corso della survey, quattro in particolare hanno attirato l’attenzione degli scienziati, a causa del loro aspetto molto irregolare e indefinito. «Riteniamo che si trovino in uno dei primi stadi della formazione stellare, alcune potrebbero addirittura non essere ancora diventate protostelle», spiega una delle scienziate del team, Nicole Karnath, dell’Università di Toledo, nell’Ohio. «È molto raro imbattersi in due o più oggetti così irregolari nel corso di una singola osservazione. Non siamo del tutto certi della loro età, ma probabilmente hanno meno di diecimila anni».
Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal l’articolo “The VLA/ALMA Nascent Disk and Multiplicity (VANDAM) Survey of Orion Protostars. A Statistical Characterization of Class 0 and I Protostellar Disks”, di J. Tobin et al.
- Leggi su The Astrophysical Journal l’articolo “Detection of Irregular, Sub-mm Opaque Structures in the Orion Molecular Clouds: Protostars within 10000 years of formation?”, di N. Karnath et al.