Comunicato Stampa

Per la prima volta gli astronomi scoprono il disco che circonda una stella di una galassia esterna alla nostra

29 Novembre 2023

Con una scoperta straordinaria, alcuni astronomi hanno trovato un disco che circonda una giovane stella nella Grande Nube di Magellano, una galassia vicina alla nostra. È la prima volta che un disco del genere, identico a quelli che formano pianeti nella Via Lattea, viene trovato al di fuori della nostra galassia. Le nuove osservazioni rivelano una stella giovane e massiccia, che cresce e accumula materia dall’ambiente circostante formando un disco in rotazione. La scoperta è stata realizzata grazie ad ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) in Cile, di cui l"ESO (Osservatorio Europeo Australe) è partner.

"Quando per la prima volta ho visto la prova di una struttura in rotazione nei dati di ALMA, non potevo credere che avessimo trovato il primo disco di accrescimento extragalattico, è stato un momento speciale", dice Anna McLeod, professoressa associata alla Durham University nel Regno Unito e autrice principale dello studio pubblicato oggi su Nature. “Sappiamo che i dischi sono vitali per la formazione di stelle e pianeti nella nostra galassia, e qui, per la prima volta, ne vediamo la prova diretta dell'esistenza in un’altra galassia”.

Lo studio fa seguito alle osservazioni effettuate con lo strumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) installato sul VLT (Very Large Telescope) dell'ESO, che ha individuato un getto proveniente da una stella in formazione - il sistema è stato chiamato HH 1177 - nelle profondità di una nube di gas nella Grande Nube di Magellano. "Abbiamo scoperto un getto lanciato da questa giovane stella massiccia: la sua presenza è un indicazione che l'accrescimento sul disco è in corso", aggiunge McLeod. Ma per confermare che un disco di questo tipo fosse effettivamente presente, il gruppo doveva  misurare il movimento del gas denso intorno alla stella.

Quando la materia viene attratta verso una stella che sta crescendo, non può cadervi direttamente, ma va a formare un disco piatto in rotazione intorno alla stella. Il disco ruota più velocemente andando verso il centro e questa differenza di velocità è la prova inconfutabile che mostra agli astronomi la presenza di un disco di accrescimento.

"La frequenza della luce cambia a seconda della velocità con cui il gas che emette la luce si muove avvicinandosi o allontanandosi da noi", spiega Jonathan Henshaw, ricercatore presso la Liverpool John Moores University nel Regno Unito e coautore dello studio. "Questo è esattamente lo stesso fenomeno che si verifica quando il tono della sirena di un'ambulanza cambia mentre ti passa accanto e la frequenza del suono passa da più alta a più bassa."

Le misure dettagliate della frequenza effettuate da ALMA hanno permesso agli autori di distinguere la rotazione caratteristica di un disco, confermando la scoperta del primo disco intorno a una giovane stella extragalattica. 

Le stelle massicce, come quella osservata qui, si formano molto più rapidamente e vivono una vita molto più breve rispetto alle stelle di piccola massa come il Sole. Nella nostra galassia, queste stelle massicce sono notoriamente difficili da osservare e spesso sono oscurate alla vista dal materiale polveroso da cui nascono, nel momento in cui si sta formando il disco intorno a esse. Tuttavia, nella Grande Nube di Magellano, una galassia a circa 160.000 anni luce dalla nostra, il materiale da cui nascono le nuove stelle è molto diverso da quello della Via Lattea. Grazie al minor contenuto di polvere, HH 1177 non è più avvolto nel bozzolo natale, offrendo agli astronomi una visione senza ostacoli, anche se da molto lontano, della formazione di stelle e pianeti.

"Siamo in un'era di rapido progresso tecnologico per quanto riguarda gli strumenti astronomici", conclude McLeod. “Essere in grado di studiare come si formano le stelle a distanze così incredibili e in una galassia diversa dalla nostra è veramente emozionante”.

Ulteriori Informazioni

I risultati di questo studio sono stati presentati in un articolo intitolato "A likely Keplerian disk feeding an optically revealed massive young star" sulla rivista Nature (doi: 10.1038/s41586-023-06790-2). Il disco è stato trovato all'interno della regione della Grande Nube di Magellano chiamata LHA 120-N 180B, protagonista di un precedente comunicato stampa dell'ESO: "Bolle di stelle nuove fiammanti". 

L'equipe è composta da A. F. McLeod (Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University, Regno Unito; Institute for Computational Cosmology, Department of Physics, University of Durham, Regno Unito), P. D. Klaassen (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh, Regno Unito), M. Reiter (Department of Physics and Astronomy, Rice University, USA), J. Henshaw (Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University, Regno Unito; Max Planck Institute for Astronomy, Germania), R. Kuiper (Faculty of Physics, University of Duisburg-Essen, Germania), e A. Ginsburg (Department of Astronomy, University of Florida, USA).

ALMA, l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, un osservatorio astronomico internazionale, è una collaborazione fra l'ESO, la U.S. National Science Foundation (NSF) e gli Istituti Nazionali di Scienze Naturali del Giappone (NINS), in cooperazione con la repubblica del Cile. ALMA è stato fondato dall'ESO per conto dei suoi stati membri, dall'NSF in cooperazione con il National Research Council del Canada (NRC) e dal National Science and Technology Council (NSTC) in Taiwan e dal NINS in cooperazione con l'Accademia Sinica di Taiwan (AS) e l'Istituto di Astronomia e Scienze Spaziali della Corea (KASI). La costruzione e la gestione di ALMA sono condotte dall'ESO per conto dei suoi stati membri, 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'Asia 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.

L'ESO (European Southern Observatory o Osservatorio Europeo Australe) consente agli scienziati di tutto il mondo di scoprire i segreti dell'Universo a beneficio di tutti. Progettiamo, costruiamo e gestiamo da terra osservatori di livello mondiale - che gli astronomi utilizzano per affrontare temi interessanti e diffondere il fascino dell'astronomia - e promuoviamo la collaborazione internazionale per l'astronomia. Fondato come organizzazione intergovernativa nel 1962, oggi l'ESO è sostenuto da 16 Stati membri (Austria, Belgio, Danimarca, Francia, Finlandia, Germania, Irlanda, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia e Svizzera), insieme con il paese che ospita l'ESO, il Cile, e l'Australia come partner strategico. Il quartier generale dell'ESO e il Planetario e Centro Visite Supernova dell'ESO si trovano vicino a Monaco, in Germania, mentre il deserto cileno di Atacama, un luogo meraviglioso con condizioni uniche per osservare il cielo, ospita i nostri telescopi. L'ESO gestisce tre siti osservativi: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l’ESO gestisce il VLT (Very Large Telescope) e il VLTI (Very Large Telescope Interferometer), così come telescopi per survey come VISTA. Sempre a Paranal l'ESO ospiterà e gestirà la schiera meridionale di telescopi di CTA, il Cherenkov Telescope Array Sud, il più grande e sensibile osservatorio di raggi gamma del mondo. Insieme con partner internazionali, l’ESO gestisce APEX e ALMA a Chajnantor, due strutture che osservano il cielo nella banda millimetrica e submillimetrica. A Cerro Armazones, vicino a Paranal, stiamo costruendo "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo" - l'ELT (Extremely Large Telescope, che significa Telescopio Estremamente Grande) dell'ESO. Dai nostri uffici di Santiago, in Cile, sosteniamo le operazioni nel paese e collaboriamo con i nostri partner e la società cileni.

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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Contatti

Anna McLeod
Centre for Extragalactic Astronomy, Durham University
Durham, UK
Tel.: +44 191 334 3789
E-mail: anna.mcleod@durham.ac.uk

Jonathan Henshaw
Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University
Liverpool, UK
E-mail: J.D.Henshaw@ljmu.ac.uk

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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso2318.