L'impressione di questo artista mostra l'esplosione di un'ondata di calore rilevata in un'enorme stella in formazione. Credit: Katharina Immer / JIVE

Introduzione

Qui sulla Terra, prestiamo molta attenzione al sole. Dopotutto è fondamentale per la nostra vita. Ma è solo uno delle miliardi di stelle nella nostra galassia, la Via Lattea. È anche piuttosto piccolo rispetto ad altre stelle – molti sono almeno otto volte più massicci.

Queste enormi stelle influenzano la struttura, la forma e il contenuto chimico di una galassia. E quando hanno esaurito il loro combustibile a idrogeno e muoiono, lo fanno in un evento esplosivo chiamato supernova. Questa esplosione è talvolta così forte da innescare la formazione di nuove stelle dai materiali che la circondano.

Capire come si formano

Ma c’è una lacuna importante nella nostra conoscenza: gli astronomi non comprendono ancora completamente come si formano inizialmente le stelle massicce originali. Finora, le osservazioni hanno prodotto solo alcuni pezzi del puzzle. Questo perché quasi tutte le stelle massicce conosciute nella nostra galassia si trovano molto lontane dal nostro sistema solare. Si formano anche in prossimità di altre stelle massicce, rendendo difficile studiare l’ambiente in cui prendono forma.

Secondo una teoria, tuttavia, un disco rotante di gas e polvere incanala materiali nella stella in crescita.

Gli astronomi hanno recentemente scoperto che l’incanalamento della materia in una stella in formazione avviene a velocità diverse nel tempo. A volte la stella in formazione inghiotte una grande quantità di materia, provocando uno scoppio di attività nella stella massiccia. Questo si chiama “accretion burst event“. È incredibilmente raro: solo tre di questi eventi sono stati osservati, su tutti i miliardi di stelle massicce della Via Lattea.

Questo è il motivo per cui gli astronomi sono così entusiasti di una recente osservazione del fenomeno. Facevo parte del team che ha registrato questa osservazione. Ora, il nostro team e altri astronomi saranno in grado di sviluppare e testare teorie per spiegare come le stelle ad alta massa guadagnano la loro massa.

Una collaborazione globale

Dopo il primo rilevamento di un aumento di accrescimento, nel 2016, gli astronomi di tutto il mondo hanno concordato nel 2017 di coordinare i loro sforzi per osservare di più. Le esplosioni segnalate devono essere convalidate e seguite da ulteriori osservazioni e ciò richiede uno sforzo congiunto e globale – che ha portato alla formazione Maser Monitoring Organisation (M2O).

Un maser è l’equivalente a microonde (radio frequenza) del laser. La parola sta per “microwave amplification by stimulated emission of radiation” (amplificazione a microonde mediante emissione stimolata di radiazioni) . I maser vengono osservati usando i radiotelescopi e la maggior parte di essi sono osservati alla lunghezza d’onda di un centimetro: sono molto compatti.

Un maser flare può essere un segno di un evento straordinario come la formazione di una stella. Dal 2017 i radiotelescopi in Giappone, Polonia, Italia, Cina, Russia, Australia, Nuova Zelanda e Sudafrica (HartRAO, nella provincia del Gauteng del paese) lavorano insieme per rilevare un flare generato in seguito ad uno scoppio di una stella massiccia.

Nel gennaio 2019, gli astronomi dell’Università Ibaraki in Giappone hanno notato che uno di queste massicce protostar, G358-MM1, mostrava segni di nuova attività. I maser associati all’oggetto si sono illuminati in modo significativo per un breve periodo di tempo. La teoria è che i maser si illuminano quando eccitati da uno scoppio di accrescimento.

Le osservazioni di follow-up con l’Australian Long Baseline Array hanno rivelato qualcosa a cui gli astronomi stanno assistendo per la prima volta: un’esplosione di ondata di calore proveniente dalla sorgente e che viaggia attraverso i dintorni della grande stella in formazione. Le esplosioni possono durare da circa due settimane a qualche mese.

Scoppio di energia

Esplosioni del genere non sono state osservate nelle precedenti due esplosioni di accrescimento in stelle massicce. Ciò può implicare che si tratta di un diverso tipo di scoppio di accrescimento. Potrebbe anche esserci uno “zoo” di tipi di accretion burst – un’intera gamma di tipi diversi che agiscono in modi diversi che possono dipendere dalla massa e dallo stadio evolutivo della giovane stella.

Sebbene l’attività di scoppio sia terminata, i maser sono ancora molto più luminosi di prima. Gli astronomi stanno guardando con interesse per vedere se si verificherà di nuovo un simile scoppio e in quale misura.

Questa esperienza mostra quanto sia prezioso avere molti occhi sul cielo, da diversi angoli del globo. La collaborazione è fondoamentale nell’astronomia per realizzare scoperte nuove e importanti.

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