Le giovani stelle giganti e il mistero del loro accrescimento
In astronomia si è a lungo dibattuto su come le stelle di grande massa si formino e riescano ad aumentare la propria massa nei primi stadi della loro esistenza. L’oggetto di studio in questo caso è Cepheus A Hw2, una protostella situata a circa 2300 anni luce dalla Terra, con una massa di ben 16 volte quella del Sole. La sua osservazione è stata al centro di un recente studio condotto dall’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) e pubblicato su Astronomy & Astrophysics.
Grazie ai radiotelescopi del Jansky Very Large Array (Vla), situati negli Stati Uniti, gli astronomi hanno potuto ottenere per la prima volta un’immagine dettagliata del disco di accrescimento che circonda questa protostella, risolvendo un interrogativo che divideva la comunità scientifica da decenni.
I getti di materia e il ruolo dell’ammoniaca
Nel cuore del sistema, la protostella Cepheus A Hw2 è immersa in un ambiente estremamente dinamico, dominato da flussi di materia e da due fenomeni fondamentali: da un lato, i getti di collimazione, che espellono verso l’alto e il basso il materiale che la stella non riesce a trattenere; dall’altro, il disco di accrescimento, che alimenta la stella con gas e polveri provenienti dall’ambiente circostante.
Il tracciamento dell’ammoniaca (NH₃) ha permesso di osservare questo processo in azione. L’anello di ammoniaca calda attorno alla protostella, esteso tra 200 e 700 unità astronomiche, ha rivelato una dinamica interna molto complessa, con variazioni di densità e velocità dei gas visibili grazie alla codifica cromatica.
Una nuova prova per la teoria dell’accrescimento nelle stelle massicce
Lo studio ha finalmente dimostrato che anche le stelle molto massicce possono formarsi attraverso un meccanismo simile a quello delle stelle di piccola e media taglia, come il Sole. Il disco circumstellare osservato è infatti capace di sostenere flussi di materia estremamente intensi, necessari per far crescere una protostella fino a decine di masse solari.
Le simulazioni di laboratorio, guidate da André Oliva del Centro di ricerca spaziale della Costa Rica, hanno confermato i dati osservativi, riproducendo il comportamento dell’ammoniaca e la dinamica del gas attorno a Hw2.
Accrescimento record: due masse gioviane l’anno
Un risultato particolarmente significativo riguarda la velocità dell’accrescimento. Gli studiosi hanno rilevato che Hw2 accumula materia a un ritmo di circa due masse di Giove all’anno, pari a circa due masse solari ogni mille anni. Si tratta di uno dei tassi di accrescimento più elevati mai misurati in una protostella.
Tuttavia, restano aperti molti interrogativi. Come sottolinea Alberto Sanna, primo autore dello studio e ricercatore all’Inaf di Cagliari, «non sappiamo ancora quale percentuale di quell’enorme flusso di materia finirà per costituire la massa finale della stella».
Implicazioni cosmiche: galassie arricchite dagli elementi delle stelle giganti
La comprensione dei processi che regolano la nascita delle stelle massicce non è solo una questione legata all’evoluzione stellare, ma ha anche ripercussioni profonde sulla chimica dell’universo. Durante la loro esistenza e soprattutto nella fase di supernova, queste stelle rilasciano elementi pesanti e molecole complesse che arricchiscono il mezzo interstellare, contribuendo alla formazione di nuove generazioni di stelle e pianeti.
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