Un articolo (link al file in formato PDF!) pubblicato sulla rivista “Nature Astronomy” descrive la prima osservazione di un sistema binario formato da stelle neonate di massa elevata. Un team di ricercatori ha usato il radiotelescopio ALMA per studiare una regione di formazione stellare catalogata come IRAS07299-1651 dove una nube di gas e polveri sta collassando aggiungendo materiali a due protostelle che hanno masse simili per un totale di almeno 18 masse solari e devono ancora raggiungere uno stato di stabilità. Le osservazioni indicano che questa coppia sia nata dalla divisione di un singolo disco di gas e polveri e ora ognuna delle due protostelle è circondata dal proprio disco.

Le stelle binarie o addirittura multiple costituiscono la norma ma nonostante i grandi progressi fatti nella scoperta e susseguente studio di sistemi neonati gli astronomi non erano ancora riusciti a trovare una coppia di protostelle giganti. Se ne stanno ancora formando all’interno della Via Lattea ma le regioni in cui si formano sono lontane e ciò rende difficile studiarle ma finalmente è stato possibile osservare una coppia nella regione IRAS07299-1651, a circa 5.500 anni luce dalla Terra.

Oltre alla distanza, il problema è dato da gas e polveri che ancora circondano le protostelle, che filtrano molte frequenze elettromagnetiche. Le onde radio passano attraverso quei materiali e il radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), inaugurato nel marzo 2013, è ideale per quel tipo di rilevazioni grazie alla sua potenza e alla sua sensibilità che permette osservazioni dettagliate. I ricercatori guidati da Yichen Zhang del RIKEN Cluster for Pioneering Research in Giappone e Jonathan C. Tan presso la Chalmers University e l’Università della Virginia negli USA hanno esaminato con ALMA la regione IRAS07299-1651 trovando due protostelle di massa elevata.

L’immagine (Yichen Zhang et al., Nature Astronomy. Tutti i diritti riservati) mostra in verde flussi di gas densi e polverosi che sembrano scorrere verso il centro. I moti dei gas, tracciati dalla molecola di metanolo, sono mostrati in blu e in rosso. Il riquadro mostra una vista ingrandita del massiccio sistema binario in formazione, con la protostella primaria più luminosa che si sposta verso di noi in blu e la protostella secondaria più fioca che si allontana da noi in rosso. Le linee tratteggiate blu e rosse mostrano un esempio di orbite della spirale primaria e secondaria attorno al loro centro di massa, segnato dalla croce.

Questo sistema binario è formato da due protostelle con masse simili, che potrebbero essere vicine a 10 volte quella del Sole per ciascuna. La distanza tra le due protostelle è circa 180 volte quella della Terra dal Sole e orbitano attorno al centro di massa in un massimo di 570 anni. Una delle domande su sistemi binari formati da due stelle massicce riguardava la loro origine: nascono assieme dalla frammentazione di un singolo disco o nascono separatamente per poi legarsi gravitazionalmente? Questa ricerca indica che almeno in questo caso l’ipotesi del disco che si frammenta è quella corretta.

Un’altra scoperta è che la nube originale da cui si stanno formando le protostelle continua ad aggiungere materiali e ciò permette a quella secondaria di rubare materiali alla sorella, il motivo per cui la loro massa è simile. Jonathan Tan ha commentato che questo è un importante risultato per capire la nascita di stelle massicce ricordando che esse sono importanti tra le altre cose perché producono gli elementi pesanti che esistono anche sulla Terra e nei nostri corpi.

Yichen Zhang ha precisato che lui e i suoi collaboratori intendono cercare altri esempi di sistema binario con stelle massicce per capire se quello studiato costituisca una situazione unica o comune. Questo tipo di stella consuma il proprio idrogeno a velocità elevatissime e di conseguenza ha una vita breve in termini astronomici che è di pochi milioni di anni per le stelle con una massa decine di volte quella del Sole. Gli astronomi hanno già studiato supernove generate dall’esplosione di stelle di questo tipo, ora finalmente stanno riuscendo a studiare anche la fase iniziale del loro ciclo vitale.