A sinistra, un’immagine nel medio infrarosso del complesso di nubi molecolari rho Ophiuchi realizzata dal telescopio spaziale Spitzer della NASA, con il fuoco puntato sul sistema stellare WL20. A destra, WL20 si espande per rivelare un’impressione artistica di questa nuova scoperta. Gli astronomi non potevano credere alla loro fortuna quando le osservazioni condotte da ALMA e JWST su diverse lunghezze d’onda radio e infrarosse hanno rivelato la presenza di due dischi gemelli e di getti che eruttano da una coppia di giovani stelle binarie in WL20.
La maggior parte dell’Universo è invisibile all’occhio umano. Gli elementi costitutivi delle stelle si rivelano solo nelle lunghezze d’onda al di fuori dello spettro visibile. Di recente, gli astronomi hanno utilizzato due telescopi molto diversi e potenti per scoprire due dischi gemelli e due getti paralleli che eruttano da giovani stelle in un sistema di stelle multiple. Questa scoperta è stata inaspettata e senza precedenti, data l’età, le dimensioni e la composizione chimica delle stelle, dei dischi e dei getti. La loro collocazione in una parte dell’Universo nota e ben studiata rende il tutto ancora più emozionante.
Per questa ricerca sono stati combinati l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e il James Webb Space Telescope (JWST) della NASA, con lo strumento per l’infrarosso medio (MIRI).
ALMA e il MIRI del JWST osservano parti molto diverse dello spettro elettromagnetico. Il loro utilizzo congiunto ha permesso agli astronomi di scoprire questi gemelli, nascosti nelle lunghezze d’onda del radio e dell’infrarosso nel sistema stellare WL20, situato nel vicino complesso di nubi molecolari di rho Ophiuchi, a oltre 400 anni luce di distanza dal Sistema solare.
“Quello che abbiamo scoperto è stato assolutamente pazzesco“, spiega l’astronoma Mary Barsony, “Conoscevamo il sistema stellare WL20 da molto tempo. Ma ciò che ha attirato la nostra attenzione è che una delle stelle del sistema appariva molto più giovane delle altre“. Utilizzando MIRI e ALMA insieme, abbiamo visto che questa stella era composta da DUE stelle una accanto all’altra. Un disco circondava ciascuna di queste stelle e ogni disco emetteva getti paralleli all’altro“.
ALMA ha individuato i dischi, mentre MIRI ha trovato i getti. Il co-autore Valentin J.M. Le Gouellec della NASA-ARC ha recuperato e ridotto i dati d’archivio di ALMA per rivelare la composizione dei dischi. Allo stesso tempo, Lukasz Tychoniec dell’Osservatorio di Leiden ha fornito immagini ad alta risoluzione che mostrano le enormi dimensioni dei dischi, circa 100 volte la distanza tra la Terra e il Sole. Un altro co-autore, Martijn L. van Gelder, ha fornito le risorse per elaborare i dati raccolti da MIRI, rivelando la composizione chimica dei getti.
Queste forme dai colori vivaci rappresentano i dati astronomici raccolti dai telescopi ALMA dell’NRAO e JWST della NASA. A sinistra, un’immagine composita sovrappone i dati ALMA e JWST rivelando i dischi e i getti paralleli emessi dalla coppia di stelle binarie in WL20. A destra, è mostrata la suddivisione dei dati ALMA separati e dei dati JWST che rappresentano varie composizioni chimiche.
Aggiunge Barsony: “Se non fosse stato per MIRI, non avremmo nemmeno saputo dell’esistenza di questi getti, il che è sorprendente“. Le osservazioni ad alta risoluzione di ALMA dei dischi che circondano le due stelle appena osservate hanno rivelato la struttura dei dischi, come spiega Barsony: “Chi guardasse questi dati di ALMA senza sapere che ci sono due getti gemelli penserebbe: “Oh, è un grande bordo del disco con un foro centrale, invece di due bordi del disco e due getti”. È davvero notevole“.
Un altro aspetto notevole di questa scoperta è che potrebbe non aver mai avuto l’opportunità di verificarsi. Michael Ressler, scienziato del JPL, spiega: “Gran parte della ricerca sulle protostelle binarie si concentra su alcune regioni di formazione stellare vicine. Mi era stato assegnato del tempo di osservazione con JWST e ho scelto di dividerlo in alcuni piccoli progetti. Per un progetto ho deciso di studiare le binarie nella regione di formazione stellare di Perseo. Tuttavia, da quasi 30 anni stavo studiando WL20, che si trova nella regione di rho Ophiuchus, quasi nella parte opposta del cielo, e ho pensato: “Perché non inserirla di nascosto? Non avrò mai un’altra occasione, anche se non è perfettamente in linea con gli altri”. Abbiamo avuto un incidente molto fortunato con quello che abbiamo trovato; i risultati sono sorprendenti“.
Combinando i dati a più lunghezze d’onda di ALMA e JWST, queste nuove scoperte fanno luce sui complessi processi coinvolti nella formazione di sistemi stellari multipli. Gli astronomi intendono utilizzare le future capacità di ALMA, come il Wideband Sensitivity Upgrade, per continuare a svelare i misteri che circondano la nascita di stelle e sistemi planetari.
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