Con una scoperta straordinaria, gli astronomi hanno trovato un disco protoplanetario attorno a 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 i pianeti nella nostra 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 rotante. Il rilevamento è stato effettuato utilizzando l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Cile, di cui è partner l’Osservatorio Europeo Australe (ESO).
“Quando ho visto per la prima volta la prova di una struttura rotante nei dati ALMA non potevo credere che avessimo rilevato il primo disco di accrescimento extragalattico, è stato un momento speciale”, dice Anna McLeod, professoressa associata alla Durham University nel Regno Unito e responsabile autore 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 in un’altra galassia.”
Questo studio fa seguito alle osservazioni effettuate con lo strumento Multi Unit Spectroscopic Explorer ( MUSE ) sul Very Large Telescope ( VLT ) 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, e la sua presenza è un segnale per l’accrescimento del disco in corso”, dice McLeod. Ma per confermare che tale disco fosse effettivamente presente, il team aveva bisogno di misurare il movimento del gas denso attorno alla stella.
Poiché la materia viene attratta verso una stella in crescita, non può cadere direttamente su di essa; invece, si appiattisce in un disco rotante attorno alla stella. Più vicino al centro, il disco ruota più velocemente e questa differenza di velocità è la pistola fumante 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 verso o lontano 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 misurazioni dettagliate della frequenza effettuate da ALMA hanno permesso agli autori di distinguere la caratteristica rotazione di un disco, confermando la rilevazione del primo disco attorno 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 nostro Sole. Nella nostra galassia, queste stelle massicce sono notoriamente difficili da osservare e sono spesso oscurate alla vista dal materiale polveroso da cui si formano nel momento in cui un disco protoplanetario si forma intorno a loro. Tuttavia, nella Grande Nube di Magellano, una galassia distante 160.000 anni luce, il materiale da cui nascono le nuove stelle è fondamentalmente diverso da quello della Via Lattea. Grazie al minor contenuto di polvere, HH 1177 non è più avvolto nel suo bozzolo natale, offrendo agli astronomi una visione senza ostacoli, anche se lontana, della formazione di stelle e pianeti.
“Siamo in un’era di rapido progresso tecnologico per quanto riguarda le strutture astronomiche”, afferma McLeod. “Essere in grado di studiare come si formano le stelle a distanze così incredibili e in una galassia diversa è molto emozionante”.
Maggiori informazioni
Questa ricerca è stata presentata in un articolo intitolato “Un probabile disco kepleriano che alimenta una giovane stella massiccia rivelata otticamente” apparso su Nature (doi: 10.1038/s41586-023-06790-2; url: https://www.nature.com/ articoli/s41586-023-06790-2 ). Il disco è stato avvistato all’interno di una regione della Grande Nube di Magellano conosciuta come LHA 120-N 180B, che era stata descritta in un precedente comunicato stampa dell’ESO, intitolato “Bubbles of Brand New Stars” .
Il team è composto da AF McLeod (Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University, UK; Institute for Computational Cosmology, Department of Physics, University of Durham, UK), PD Klaassen (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh, UK), M. Reiter (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Rice University, USA), J. Henshaw (Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University, UK; Max Planck Institute for Astronomy, Germania), R. Kuiper (Facoltà di Fisica , Università di Duisburg-Essen, Germania) e A. Ginsburg (Dipartimento di Astronomia, Università della Florida, USA).
L’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una struttura astronomica internazionale, è una partnership tra l’ESO, la National Science Foundation (NSF) degli Stati Uniti e gli Istituti nazionali di scienze naturali (NINS) del Giappone in collaborazione con la Repubblica del Cile. ALMA è finanziato dall’ESO per conto dei suoi Stati membri, dalla NSF in collaborazione con il Consiglio Nazionale delle Ricerche del Canada (NRC) e dal Consiglio Nazionale della Scienza e della Tecnologia (NSTC) a Taiwan e dal NINS in collaborazione con l’Academia Sinica (AS) a Taiwan e al Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). La costruzione e le operazioni di ALMA sono guidate dall’ESO per conto dei suoi Stati membri; dal National Radio Astronomy Observatory (NRAO), gestito da 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 ALMA (JAO) fornisce la leadership e la gestione unificate della costruzione, della messa in servizio e del funzionamento di ALMA.
L’Osservatorio Europeo Australe (ESO) consente agli scienziati di tutto il mondo di scoprire i segreti dell’Universo a beneficio di tutti. Progettiamo, costruiamo e gestiamo osservatori da terra di livello mondiale, che gli astronomi utilizzano per affrontare questioni entusiasmanti 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, Repubblica Ceca, Danimarca, Francia, Finlandia, Germania, Irlanda, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Spagna, Svezia, Svizzera e il Regno Unito), insieme allo stato ospitante del Cile e all’Australia come partner strategico. Il quartier generale dell’ESO, il suo centro visitatori e planetario, la 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 di osservazione: La Silla, Paranal e Chajnantor. Al Paranal, l’ESO gestisce il Very Large Telescope e il suo Very Large Telescope Interferometer, oltre a telescopi per sondaggi come VISTA. Sempre al Paranal l’ESO ospiterà e gestirà il Cherenkov Telescope Array South, l’osservatorio di raggi gamma più grande e sensibile del mondo. Insieme a partner internazionali, l’ESO gestisce ALMA su Chajnantor, una struttura che osserva i cieli nella gamma millimetrica e submillimetrica. A Cerro Armazones, vicino al Paranal, stiamo costruendo “il più grande occhio del mondo rivolto al cielo”: l’Extremely Large Telescope dell’ESO. Dai nostri uffici a Santiago, in Cile, supportiamo le nostre operazioni nel paese e ci impegniamo con i partner e la società cilena.
