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Stelle cannibali

Un nuovo studio conferma la teoria della "frammentazione del disco" circumstellare, secondo la quale le stelle non acquisiscono la propria massa gradualmente, ma in una serie di eventi violenti in cui inglobano grumi di gas circostanti.
Sappiamo che le stelle nascono all’interno di nubi rotanti di gas e polveri interstellari, che si addensano per attrazione gravitazionale. Prima di essere inglobati, molti di questi materiali si trovano distribuiti su dischi circumstellari, che come suggerisce il nome circondano la stella. Finora si pensava che il passaggio di gas dal disco alla stella fosse graduale, ma una nuova ricerca avvalora un’altra teoria nota come “frammentazione del disco”, proposta 10 anni fa da Eduard Vorobyov del Dipartimento di astrofisica dell’Università di Vienna, in collaborazione con Shantanu Basu dell’Università del Western Ontario, in Canada.  

Scorpacciate galattiche

Secondo questa teoria, anziché crescere costantemente di dimensioni, le giovani stelle farebbero periodiche scorpacciate di "grumi" di gas dei dischi circumstellari, quando questi entrano in una fase di instabilità gravitazionale. Durante tali eventi, che possono verificarsi a distanza di migliaia di anni e durare oltre un secolo, le stelle aumentano la propria luminosità di centinaia o migliaia di volte e arrivano a consumare l’equivalente di una massa terrestre ogni dieci giorni. È un po’ come gettare ogni tanto nel camino un grosso ciocco di legno, per ravvivare la fiamma.
La ricostruzione di un disco circumstellare gravitazionalmente instabile. La frammentazione gravitazionale dà origine a ”grumi” protoplanetari all’interno del disco che vengono progressivamente fagocitati dalla stella (nei tre riquadri sulla destra) (immagine: Eduard Vorobyov, Università di Vienna)  

Cannibalismo stellare

Eduard Vorobyov ha definito questo fenomeno “cannibalismo su scale astronomiche”. I grumi di materia potrebbero diventare pianeti giganti come Giove, e invece vengono inghiottiti dalla loro stella madre. La giovane stella FU Orionis, nella costellazione di Orione, rappresenta per gli astrofisici il prototipo delle stelle cannibali. In un anno ha aumentato la propria luminosità di 250 volte, ed è rimasta in questo stato di elevata luminosità per quasi un secolo. È quindi un’ottima candidata per testare le previsioni del modello di Vorobyov e Basu.

L'occhio di Subaru

Ci è riuscito per la prima volta un team internazionale di astronomi guidato da Hauyu Liu dello European Space Observatory di Garching, in Germania. Utilizzando il telescopio ottico-infrarosso SUBARU da 8,2 metri di diametro installato a Mauna Kea, nelle isole Hawaii (USA), i ricercatori hanno compiuto osservazioni ad alta risoluzione e in luce polarizzata, sfruttando la tecnica dell’ottica adattiva. Hanno così potuto verificare la presenza di strutture chiave previste dal modello di frammentazione del disco: bracci e archi su larga scala che circondano quattro giovani stelle in fase di esplosioni luminose, tra cui la stella prototipo FU Orionis. I risultati dello studio sono stati pubblicati su Science Advances.
Il telescopio Subaru utilizzato nello studio. Costruito dall'Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone sulla cima del monte Mauna Kea (4139 m), nelle Hawaii, è uno dei telescopi a specchio singolo più grandi del  mondo (immagine: Wikimedia Commons)  

I fratelli scomparsi di Giove

Lo studio getta nuova luce sull’evoluzione di stelle e pianeti. «Se fossimo in grado di dimostrare che la maggior parte delle stelle è soggetta a questi episodi di luminosità causata da instabilità gravitazionale del disco, questo significherebbe che il nostro Sole potrebbe aver sperimentato parecchi di tali episodi, il che implica che i pianeti giganti del sistema solare possono essere considerati i fortunati sopravvissuti del passato burrascoso del Sole», ha dichiarato Vorobyov. Immagine banner in evidenza: Wikimedia Commons Immagine box in homepage: Eduard Vorobyov, Università di Vienna
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