Le stelle nascono in mezzo a grandi nuvole di gas e polveri. Le densificazioni locali che formano “embrioni“, raccolgono materia e crescono. Ma come funziona esattamente questo processo di accrescimento? E cosa succede quando due stelle si formano in un disco di materia? Le immagini ad alta risoluzione di un giovane sistema binario stellare mostrano per la prima volta una complessa rete di filamenti di accrescimento che alimenta due protostelle al centro del disco circumbinario. 

Con queste osservazioni, un team internazionale di astronomi guidato dal Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics è stato in grado di identificare un processo di accrescimento a due livelli.

La maggior parte delle stelle nell’universo si presentano sotto forma di coppie — binarie — o persino di sistemi a più stelle. Ora, la formazione di un tale sistema stellare binario è stata osservata per la prima volta con immagini dell’ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) ad alta risoluzione che ha catturato questa immagine senza precedenti di due dischi circumstellari, in cui le stelle crescono, alimentandosi con il materiale proveniente dal disco circostante.

ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Alves et al.

La complessa rete di strutture di polveri distribuite in forme a spirale ricorda un pretzel. Queste osservazioni gettano nuova luce sulle prime fasi della vita delle stelle e aiutano gli astronomi a determinare le condizioni in cui nascono le stelle binarie

ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Alves et al.

Un team internazionale di astronomi guidato dal Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics ha preso di mira il sistema [BHB2007] 11, il membro più giovane di un piccolo gruppo di giovani oggetti stellari nel nucleo di Barnard 59 nella nube molecolare della nebulosa Pipa. Mentre le precedenti osservazioni hanno mostrato un involucro di accrescimento che circonda un disco circumbinario, le nuove osservazioni ora rivelano anche la sua struttura interna.

Vediamo due fonti compatte, che interpretiamo come dischi circumstellari attorno alle due giovani stelle“, spiega Felipe Alves di MPE, che ha guidato lo studio. “La dimensione di ciascuno di questi dischi è simile alla cintura degli asteroidi nel nostro Sistema Solare e la loro distanza reciproca è circa 28 volte la distanza tra la Terra e il Sole“. Entrambe le protostelle sono circondate da un disco circumbinario con una massa totale di circa 80 volte quella di Giove, che mostra una complessa rete di strutture di polveri distribuite in forme a spirale. La forma dei filamenti suggerisce flussi di materiale in caduta, il che è confermato dall’osservazione delle linee di emissione molecolare.

Questo è un risultato davvero importante“, afferma Paola Caselli, direttrice e MPE e capo del centro di studi astrochimici. “Abbiamo finalmente fotografato la complessa struttura delle giovani stelle binarie , con i loro” filamenti di alimentazione “che le collegano al disco circumbinario. Ciò fornisce importanti vincoli per gli attuali modelli di formazione stellare.”

Gli astronomi interpretano i filamenti come correnti di afflusso provenienti dal disco circumbinario esteso, in cui il disco circumstellare attorno alla meno massiccia delle due protostelle riceve più input, coerentemente con le previsioni teoriche. Il tasso di accrescimento stimato è solo di circa 0,01 masse di Giove all’anno, il che concorda con i tassi stimati per altri sistemi protostellari. 

In modo simile al modo in cui il disco circumbinario alimenta i dischi circumstellari, ciascun disco circumstellare alimenta la protostella al suo centro. A livello dell star-disk, tuttavia, il tasso di accrescimento dedotto dalle osservazioni è più elevato per l’oggetto più massiccio. 

Prevediamo che questo processo di accrescimento a due livelli guiderà le dinamiche del sistema binario durante la sua fase di accrescimento di massa “, afferma Alves. “Mentre il buon accordo di queste osservazioni con la teoria è già molto promettente, avremo bisogno di studiare in dettaglio più giovani sistemi binari per limitare ulteriormente le condizioni che portano alla molteplicità delle stella“.

Ulteriori informazioni: FO Alves el al., Flusso di gas e accrescimento tramite streamer a spirale e dischi circumstellar in un giovane protostar binario, Science (2019). science.sciencemag.org/cgi/doi… 1126 / science.aaw3491

Informazioni sul journal: scienza; Fornito da Max Planck Society;Fonte:phys.org