Al centro della nostra galassia, nelle immediate vicinanze del suo buco nero supermassiccio, è una regione devastata da potenti forze di marea e immersa in un'intensa luce ultravioletta e radiazioni a raggi X. Queste dure condizioni, gli astronomi ipotizzano, non favorire la formazione di stelle, soprattutto stelle di piccola massa come il nostro sole. Sorprendentemente, nuove osservazioni dall'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) suggeriscono il contrario.

ALMA ha rivelato i segni rivelatori di undici stelle di piccola massa che si formano pericolosamente vicino, entro tre anni luce, al buco nero supermassiccio della Via Lattea, noto agli astronomi come Sagittarius A* (Sgr A*). A questa distanza, le forze di marea guidate dal buco nero supermassiccio dovrebbero essere sufficientemente energiche da strappare nuvole di polvere e gas prima che possano formare stelle.

La presenza di queste protostelle appena scoperte (lo stadio formativo tra una densa nube di gas e un giovane, stella splendente) suggerisce che le condizioni necessarie per far nascere stelle di piccola massa possono esistere anche in una delle regioni più turbolente della nostra galassia e forse in luoghi simili in tutto l'universo.

I risultati sono pubblicati nel Lettere per riviste astrofisiche .

"Nonostante tutte le probabilità, vediamo le prove migliori che le stelle di piccola massa si stanno formando sorprendentemente vicino al buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea, " disse Farhad Yusef-Zadeh, un astronomo alla Northwestern University di Evanston, Illinois, e autore principale della carta. "Questo è un risultato davvero sorprendente e che dimostra quanto possa essere robusta la formazione stellare, anche nei posti più improbabili".

I dati ALMA suggeriscono anche che queste protostelle siano circa 6, 000 anni. "Questo è importante perché è la prima fase di formazione stellare che abbiamo trovato in questo ambiente altamente ostile, " Disse Yusef-Zadeh.

Il team di ricercatori ha identificato queste protostelle osservando i classici "doppi lobi" di materiale che racchiudono ciascuna di esse. Queste forme cosmiche a forma di clessidra segnalano le prime fasi della formazione stellare. molecole, come il monossido di carbonio (CO), in questi lobi risplendono intensamente in una luce di lunghezza d'onda millimetrica, che ALMA può osservare con notevole precisione e sensibilità.

Le protostelle si formano da nubi interstellari di polvere e gas. Dense sacche di materiale in queste nubi collassano sotto la loro stessa gravità e crescono accumulando sempre più gas di formazione stellare dalle loro nubi madri. Una parte di questo materiale in caduta, però, non arriva mai sulla superficie della stella. Anziché, viene espulso come una coppia di getti ad alta velocità dai poli nord e sud della protostella. Ambienti estremamente turbolenti possono interrompere la normale processione di materiale su una protostella, mentre le radiazioni intense, provenienti da massicce stelle vicine e buchi neri supermassicci, possono spazzare via la nuvola madre, ostacolando la formazione di tutte le stelle tranne quelle più massicce.

Il centro galattico della Via Lattea, con i suoi 4 milioni di buchi neri di massa solare, si trova a circa 26, 000 anni luce dalla Terra in direzione della costellazione del Sagittario. Vaste riserve di polvere interstellare oscurano questa regione, nascondendolo ai telescopi ottici. Onde radio, compresa la luce millimetrica e submillimetrica che vede ALMA, riescono a penetrare questa polvere, dando ai radioastronomi un quadro più chiaro delle dinamiche e dei contenuti di questo ambiente ostile.

Le precedenti osservazioni di ALMA della regione che circonda Sgr A* da parte di Yusef-Zadeh e del suo team hanno rivelato molteplici stelle infantili massicce che si stima abbiano circa 6 milioni di anni. Questi oggetti, noto come proplyds, sono caratteristiche comuni nelle regioni di formazione stellare più placide, come la Nebulosa di Orione. Sebbene il centro galattico sia un ambiente difficile per la formazione stellare, è possibile che nuclei particolarmente densi di gas idrogeno attraversino la soglia necessaria e formino nuove stelle.

Le nuove osservazioni di ALMA, però, ha rivelato qualcosa di ancora più notevole, segni che undici protostelle di piccola massa si stanno formando entro 1 parsec – 3 anni luce scarsi – dal buco nero centrale della galassia. Yusef-Zadeh e il suo team hanno usato ALMA per confermare che le masse e le velocità di trasferimento del momento - la capacità dei getti di protostelle di solcare il materiale interstellare circostante - sono coerenti con le giovani protostelle trovate in tutto il disco della nostra galassia.

"Questa scoperta fornisce la prova che la formazione stellare sta avvenendo all'interno di nuvole sorprendentemente vicine a Sagittarius A*, " ha detto Al Wootten con il National Radio Astronomy Observatory di Charlottesville, Virginia, e coautore del documento. "Anche se queste condizioni sono tutt'altro che ideali, possiamo immaginare diversi percorsi per far emergere queste stelle".

Perché ciò avvenga, le forze esterne dovrebbero comprimere le nubi di gas vicino al centro della nostra galassia per superare la natura violenta della regione e consentire alla gravità di prendere il sopravvento e formare le stelle. Gli astronomi ipotizzano che le nubi di gas ad alta velocità potrebbero aiutare nella formazione stellare mentre si fanno strada attraverso il mezzo interstellare. È anche possibile che i getti del buco nero stesso stiano penetrando nelle nubi di gas circostanti, comprimendo il materiale e innescando questa esplosione di formazione stellare.

"Il prossimo passo è dare un'occhiata più da vicino per confermare che queste stelle di nuova formazione orbitano attorno a dischi di gas polveroso, " ha concluso Mark Wardle, un astronomo alla Macquarie University di Sydney, Australia, e co-investigatore della squadra. "Se è così, è probabile che alla fine si formeranno pianeti da questo materiale, come nel caso delle giovani stelle nel disco galattico."