Comunicato Stampa

Un gigantesco embrione di stella scoperto dall'ecografia di ALMA

10 Luglio 2013

Nuove osservazioni con ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter array) hanno dato la miglior visione di sempre di una stella gigantesca durante il processo di formazione a partire da una nube oscura. È stato scoperto un "ventre stellare" di massa pari a più di 500 volte quella del Sole - il più grande mai visto nella Via Lattea - ancora in crescita. La stella in embrione all'interno della nube si nutre voracemente della materia che cade verso l'interno. Si pensa che la nube darà alla luce una stella brillante di massa fino a 100 volte la massa del Sole.

Le stelle più brillanti e massicce della Galassia si formano all'interno di nubi fredde e scure, ma il processo rimane avvolto non solo dalla polvere ma anche dal mistero [1]. Un'equipe internazionale di astronomi ha usato ALMA per una sorta di ecografia prenatale per meglio vedere la formazione di una di queste stelle gigantesche, a circa 11 000 anni luce da noi, in una nube nota come la Nube Oscura di Spitzer (Spitzer Dark Cloud: SDC) 335.579-0.292.

Ci sono due teorie sulla formazione delle stelle più massicce. Una suggerisce che la nube oscura si frammenti, creando diversi nuclei che collassano individualmente e alla fine formano delle stelle. L'altra è più drammatica: l'intera nube inizia a collassare verso l'interno, con materia che precipita verso il centro per formare uno o più oggetti giganteschi all'interno. Un'equipe guidata da Nicolas Peretto del CEA/AIM Paris-Saclay, Francia e della Cardiff University, UK, si è resa conto che ALMA sarebbe stato lo strumento perfetto per capire cosa stava succedendo davvero.

SDC335.579-0.292 è stata inizialmente individuata come un ambiente drammatico di filamenti densi e scuri di gas e polvere per mezzo di osservazioni effettuate con il telescopio spaziale Spitzer della NASA e l'Osservatorio spaziale Herschel dell'ESA. Ora l'equipe ha usato la sensibilità unica di ALMA per osservare in dettaglio sia la quantità di polvere che il moto del gas che si muove nella nube oscura - e hanno trovato un oggetto veramente mostruoso.

"Le notevoli osservazioni di ALMA ci hanno permesso di guardare per la prima volta in profondità quello che stava accadendo all'interno della nube", dice Peretto. "Volevamo vedere come le stelle-mostro si formano e crescono, e in questo abbiamo raggiunto il nostro scopo! Una delle sorgenti che abbiamo trovato è un vero gigante - il nucleo protostellare più grande mai individuato nella Via Lattea".

Questo nucleo - il ventre che contiene la stella in embrione - ha una massa pari a 500 volte quella del nostro Sole che turbina all'interno [2]. E le osservazioni di ALMA mostrano che molto altro materiale sta ancora fluendo verso l'interno e aumentando ancora di più la massa. Questo materiale alla fine collasserà per formare una giovane stella che peserà fino a 100 volte la nostra stella - una vera bestia rara.

"Anche se già sospettavamo che la regione fosse una buona candidata ad essere una nube di formazione stellare massiccia, non ci aspettavamo di trovare una stella in embrione così grande all'interno" dice Peretto. "Questo oggetto formerà una stella che sarà probabilmente 100 volte più massiccia del Sole. Solo una su diecimila stelle della Via Lattea raggiunge questo totale!"

"Queste stelle non solo solo rare, ma la loro nascita è anche molto rapida e la loro giovinezza molto breve, e perciò trovare un oggetto così massiccio in una fase evolutiva cosi precoce è un risultato spettacolare", aggiunge il membro dell'equipe Gary Fueller dell'University of Manchester, UK.

Un'altra persona dell'equipe, Ana Duarte Cabral del Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, Francia, sottolinea che "le osservazioni di ALMA rivelano i dettagli spettacolari del moto della rete di filamenti di gas e polvere e mostrano che una quantità di gas enorme sta ancora scorrendo verso la regione compatta centrale". Questo fatto e' di supporto alla teoria di un collasso globale per la formazione di stelle massicce, più che alla frammentazione.

Queste osservazioni formano parte della fase "Early Science" di ALMA e sono state effettuate con solo un quarto dell'intera schiera di antenne. "Siamo riusciti a ottenere queste osservazioni così dettagliate usando solo una frazione del potenziale finale di ALMA", conclude Peretto. "ALMA rivoluzionerà definitivamente la nostra conoscenza della formazione stellare, risolvendo alcuni dei problemi odierni e di sicuro proponendone di nuovi".

Note

[1] Gli astronomi usano l'espressione "stelle massicce" per indicare quelle di massa circa dieci volte o piu' di quella del Sole. Si riferisce infatti alla massa, non alle sue dimensioni. [2] Questa regione di formazione stellare sta producendo molte stelle. Il nucleo da 500 masse solari e' la piu' massiccia tra tante.

Ulteriori Informazioni

ALMA, l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, un osservatorio astronomico internazionale, e' una collaborazione fra l'Europa, il Nord America e l'Asia Orientale, in cooperazione con la Repubblica del Cile. In Europa, ALMA e' finanziata dall'ESO, in Nord America dalla U.S. National Science Foundation (NSF), in cooperazione con il National Research Council del Canada (NRC) e il National Science Council di Taiwan (NSC) e in Asia Orientale dagli Istituti Nazionali di Scienze Naturali del Giappone (NINS), in cooperazione con l'Accademia Sinica di Taiwan (AS). La costruzione e la gestione di ALMA sono condotte dall'ESO per conto dell'Europa, dall'Osservatorio Nazionale di Radio Astronomia (NRAO) gestito dalle Associated Universities, Inc. (AUI) per conto del Nord America e dall'Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone (NAOJ) per conto dell'Aisa Orientale. L'osservatorio congiunto di ALMA (JAO: Joint ALMA Observatory) fornisce la guida unitaria e la gestione della costruzione, del commissioning e delle operazioni di ALMA.

Questa ricerca e' stata presentata nell'articolo intitolato "Global collapse of molecular clouds as a formation mechanism for the most massive stars", sulla rivista Astronomy & Astrophysics. L'equipe e' composta da N. Peretto (CEA/AIM Paris Saclay, Francia; University of Cardiff, UK), G. A. Fuller (University of Manchester, UK; Jodrell Bank Centre for Astrophysics and UK ALMA Regional Centre Node), A. Duarte-Cabral (LAB, OASU, Universite' de Bordeaux, CNRS, Francia), A. Avison (University of Manchester, UK; UK ALMA Regional Centre node), P. Hennebelle (CEA/AIM Paris Saclay, Francia), J. E. Pineda (University of Manchester, UK; UK ALMA Regional Centre node; ESO, Garching, Germania), Ph. Andre' (CEA/AIM Paris Saclay, Francia), S. Bontemps (LAB, OASU, Université de Bordeaux, CNRS, Francia), F. Motte (CEA/AIM Paris Saclay, Francia), N. Schneider (LAB, OASU, Université de Bordeaux, CNRS, Francia) e S. Molinari (INAF, Rome, Italia).

L'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 15 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Gran Bretagna, Italia, Olanda, Portogallo, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner europeo di un telescopio astronomico di concetto rivoluzionario, ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. L'ESO al momento sta progettando l'European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che opera nell'ottico e infrarosso vicino e che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.

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• Fotografie della schiera di antenne di ALMA

Contatti

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School of Physics and Astronomy, Cardiff University
Cardiff, UK
Tel.: +44 29 208 75314
E-mail: Nicolas.Peretto@astro.cf.ac.uk

Gary Fuller
Jodrell Bank Centre for Astrophysics, University of Manchester
Manchester, UK
Tel.: +44 161 306 3653
E-mail: G.Fuller@manchester.ac.uk

Ana Duarte-Cabral
Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux
Bordeaux, France
E-mail: Ana.Cabral@obs.u-bordeaux1.fr

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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso1331.