Una gigantesca stella embrionale sta ancora diventando più grande, anche se espelle vasti pennacchi di gas caldo lontano da sé, Gli astronomi RIKEN hanno scoperto. La scoperta potrebbe aiutare a risolvere un mistero duraturo su come le stelle massicce diventino così grandi.

Le giovani protostelle aumentano di peso raccogliendo materia da un denso disco di gas e polvere che vortica intorno a loro (Fig. 1). Ma una volta che le protostelle crescono oltre una certa dimensione, l'ulteriore accrescimento è ostacolato dalla luce che emettono. Ciò può accadere quando la luce ultravioletta rimuove gli elettroni dagli atomi nel disco circostante per produrre un plasma ionizzato caldo che evapora dalla stella, un processo chiamato deflusso fotoevaporativo.

I calcoli teorici hanno suggerito che questo e i fattori correlati sono troppo deboli per fermare l'accrescimento. Ma non ci sono prove osservative sufficienti per sostenere questo, anche perché le protostelle più massicce sono rare e molto distanti dalla Terra.

Yichen Zhang del RIKEN Star and Planet Formation Laboratory e colleghi hanno ora studiato una protostella nota come G45.47+0.05 utilizzando l'osservatorio radio ALMA in Cile e l'osservatorio radio VLA nel New Mexico. Hanno cercato onde radio e microonde emesse quando un elettrone cade tra due livelli di energia in un atomo di idrogeno e quando gli elettroni disperdono ioni positivi senza essere catturati, due segni rivelatori che un gas viene ionizzato.

I ricercatori hanno identificato questi segnali all'interno di una regione a forma di clessidra che si estende verso l'esterno dalla protostella. Le loro osservazioni hanno mostrato che il gas raggiunge temperature di circa 10, 000 gradi Celsius e si muove a circa 30 chilometri al secondo. Ciò suggerisce che la regione a forma di clessidra è piena di gas ionizzato che è stato lanciato lontano dal disco della protostella dalla ionizzazione guidata dalla luce.

"Questo è il primo rilevamento robusto di un deflusso fotoevaporativo risolto guidato da una stella molto massiccia in formazione, " dice Zhang. "La struttura del deflusso è chiaramente risolta, che ci consente di esaminare la distribuzione materiale e le dinamiche in tali deflussi".

La protostella è già da 30 a 50 volte più massiccia del nostro Sole, ma il team ha trovato una struttura a getto più stretta all'interno della clessidra che indica che è ancora in crescita. "Si ritiene che questo getto ad alta velocità sia guidato magneticamente dal disco di accrescimento, ed è quindi la prova che l'accrescimento è in corso, "dice Zhang.

I ricercatori studieranno G45 in modo più dettagliato per capire come il deflusso ionizzato interagisce con l'ambiente circostante. Cercheranno anche altri esempi di protostelle con deflussi simili.