Il "pretzel cosmico" per studiare le stelle gemelle

Sono due giovani stelle all'interno di due dischi, che crescono grazie a una complessa rete a forma di pretzel - la famosa ciambella salata - fatta di filamento di gas e polvere. È l'immagine ad alta risoluzione scattata grazie all'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), che ci consente osservare la struttura interna di un sistema binario per comprendere meglio le prime fasi di vita delle giovani stelle binarie.

A spiegarlo è un team internazionale di astronomi guidato da scienziati del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE), in Germania. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Science. Le due piccole stelle sono state trovate nel sistema 11, il membro più giovane di un piccolo ammasso stellare situato nella nebulosa oscura Barnard 59, che fa parte delle nubi di polvere interstellare chiamate nebulosa Pipa. Precedenti osservazioni di questo sistema binario hanno mostrato la struttura esterna.

Ora, grazie all'alta risoluzione di ALMA, i ricercatori vedere dentro questo oggetto. "Vediamo due fonti compatte che interpretiamo come dischi circumstellari attorno alle due giovani stelle", spiega Felipe Alves di MPE, che ha guidato lo studio. Un disco circumstellare è l'anello di polvere e gas che circonda una giovane stella. La stella accresce la materia dall'anello per ingrandirsi.

"La dimensione di ciascuno di questi dischi è simile alla cintura di asteroidi nel nostro Sistema Solare e la separazione tra loro è 28 volte la distanza tra il Sole e la Terra", osserva Alves. I due dischi circumstellari sono circondati da un disco più grande con una massa totale pari a circa 80 volte quella di Giove, che mostra una complessa rete di strutture di polvere distribuite a forma di spirale, proprio come un pretzel.

"Questo è un risultato davvero importante", sottolinea Paola Caselli, direttore di MPE e coautore dello studio. "Abbiamo finalmente immaginato la complessa struttura delle giovani stelle binarie con i loro filamenti di alimentazione che le collegano al disco in cui sono nate. Questo fornisce - aggiunge - importanti vincoli per gli attuali modelli di formazione stellare".

Le stelle "bambine" accrescono la massa dal disco più grande in due fasi.

  • Nella prima la massa viene trasferita ai singoli dischi circumstellari in bellissimi anelli rotanti, che è ciò che ha mostrato la nuova immagine di ALMA. L'analisi dei dati ha anche rivelato che il disco circumstellare meno massiccio ma più luminoso accumula più materiale.
  • Nel secondo stadio, le stelle accumulano massa dai loro dischi circumstellari.

"Ci aspettiamo che questo processo di accrescimento a due livelli guidi la dinamica del sistema binario durante la sua fase di accrescimento di massa", aggiunge Alves. "Sebbene il buon accordo di queste osservazioni con la teoria sia già molto promettente, avremo bisogno di studiare in dettaglio più sistemi binari giovani per capire meglio come si formano le stelle multiple".