ALMA osserva la nascita turbolenta di una coppia di baby stelle


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Raffigurazione artistica della coppia di baby stelle IRAS 04191+1523.

Utilizzando (ALMA), i ricercatori hanno ottenuto un buon indizio  per un problema critico: come si formano stelle gemelle ampiamente separate?

La squadra ha trovato stelle neonate di massa molto piccola con assi di rotazione non coordinati. Questo disallineamento indica che si sono formate in una coppia di nubi di gas frammentate prodotte dalla turbolenza, non attraverso l’evoluzione di stelle gemelle fortemente accoppiate. Questa constatazione sostiene fortemente la teoria turbolenta di frammentazione nella formazione di una stella binaria fino al regime substellare.

Un team internazionale di astronomi guidato da Jeong-Eun Lee dell’Università di Kyung Hee, in Corea, ha osservato il sistema a due stelle IRAS 04191 + 1523 con ALMA.

Grazie all’alta risoluzione di ALMA, il team ha interpretato con successo la rotazione dei dischi di gas intorno alle stesse stelle di bassissima massa e ha scoperto che gli assi di rotazione delle due stelle sono disallineati.

“Questa rivelazione è particolarmente interessante perché le masse delle stelle neonate derivate dai nostri dati ALMA rappresentano circa il 10% della massa solare, che è molto bassa. La formazione di stelle binarie di massa molto bassa è un mistero. 

Ma il nostro risultato è una prova evidente che stelle di massa molto piccola binarie larghe e anche nane brune con le stesse caratteristiche possono formarsi allo stesso modo delle stelle normali attraverso la frammentazione turbolenta “, ha dichiarato Lee.

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Immagine composita del giovanissimo sistema IRAS 04191+1523.Alma ha rivelato il disco di gas attorno alle due stelle(in bianco) e un inviluppo di gas in comune (in giallo). In colore rosso viene mostrata la distribuzione della densa nube che circonda le stelle nell’infrarosso lontano osservata dal telescopio Herschel.

Più della metà delle stelle dell’Universo nascono come gemelle o in sistemi multipli. Pertanto, svelare il meccanismo di formazione delle stelle doppie è fondamentale per una comprensione completa dell’evoluzione stellare.

Ci sono due tipi di stelle multiple: sistemi chiusi e sistemi largamente separati. Gli astronomi hanno assistito alla nascita un sistema stellare che si forma attraverso la frammentazione del disco di gas intorno alle baby stelle. D’altra parte, non esistono prove evidenti su come si formano sistemi largamente separati. Alcuni ricercatori presumono che un sistema stretto si evolve in un ampio sistema in milioni di anni a causa di interazioni dinamiche, ma altri credono che la turbolenza in una nube di gas frammenti la nube in piccoli grumi e le stelle si formano in ognuno di loro.

Alla ricerca di indizi per la formazione di sistemi binari estesi, i ricercatori hanno scelto IRAS 04191 + 1523 come target delle loro osservazioni ALMA. La separazione delle due stelle è di circa 30 volte la distanza di Nettuno dal Sole e classificata come un ampio binario. L’età del sistema è considerata molto più giovane di mezzo milione di anni, quindi è un buon obiettivo per indagare la fase iniziale di una formazione binaria estesa.

Il team ha analizzato il segnale dalle molecole di monossido di carbonio nei dischi per ottenere il loro movimento e ha scoperto che i due dischi intorno alle stelle bambine non sono allineati. L’angolo tra gli assi di rotazione dei dischi è di 77 gradi.

“Il sistema è troppo giovane perchè l’allineamento degli assi possa essere stato modificato dalle interazioni”, ha detto Lee, “quindi concludiamo che questo sistema si è formato dalla frammentazione turbolenta di una nuvola e non dalla frammentazione del disco e dalla migrazione”.

Se un sistema binario si forma attraverso la frammentazione del disco, il momento di rotazione del gas allinea gli assi delle due stelle. Questo allineamento sarebbe mantenuto anche se la separazione tra le due è estesa tramite interazioni di marea. Il disallineamento degli assi nel giovanissimo sistema  IRAS 04191 + 1523 rifiuta chiaramente questo scenario.

Fonte

 

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