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    Chandra rilevamento di giovani stelle senza disco

    Una fotografia a infrarossi a falsi colori dell'ammasso di Serpens, mostrando le sue giovani stelle che sbirciano dal profondo all'interno di una densa cresta di polvere che oscura la luce ottica. Gli astronomi hanno usato immagini a raggi X (ACISI-I) della regione per concludere che alcune di queste stelle sono davvero molto giovani anche se non ospitano dischi di materiale intorno a loro. Le stelle potrebbero aver perso i loro dischi a causa delle interazioni nell'ammasso, mentre di solito le stelle prive di disco sono più vecchie. Credito:NASA/Spitzer e Winston 2018

    Le stelle si formano spesso in ambienti affollati. Combinando le risorse di missioni a più lunghezze d'onda come Chandra nei raggi X e Spitzer nell'infrarosso, gli astronomi sono in grado di risolvere le ambiguità e assemblare un censimento molto più completo del contenuto dei cluster e delle proprietà individuali della popolazione. Un esempio calzante è lo sviluppo di dischi (possibilmente protoplanetari) attorno a nuove stelle. I dischi si formano insieme alla nuova stella e poi si evolvono nel corso di alcuni milioni di anni prima di dissiparsi, forse lasciando i pianeti alle spalle, e negli ambienti cluster il loro sviluppo può essere influenzato dalle interazioni con i vicini.

    I dischi stellari sono riscaldati dalle loro stelle e sono stati individuati per la prima volta tramite l'emissione infrarossa della polvere calda. Le giovani stelle più evolute senza dischi mancano di questa caratteristica firma infrarossa e quindi possono essere identificate come le più evolute in un ammasso. È stato anche scoperto che le stelle giovani emettono livelli elevati di raggi X rispetto alle stelle della sequenza principale a causa della loro circolazione interna ancora in via di sviluppo. (Infatti, le stelle giovani possono avere luminosità migliaia di volte più luminose nei raggi X rispetto alle loro controparti stellari più vecchie.) In un ambiente affollato di ammassi, però, dove si ritiene che altri fattori oltre all'età siano in grado di inibire o interrompere lo sviluppo di un disco, l'emissione di raggi X offre uno strumento indipendente per identificare quelle giovani stelle senza dischi.

    L'ammasso di stelle del Serpente Sud, stimata a circa 900 anni luce di distanza in direzione della costellazione del Serpente, è molto giovane e le sue stelle sono pesantemente mascherate dalla spessa polvere natale nel loro ambiente – anzi, si pensa sia tra le regioni più giovani vicino a noi, rendendolo un importante banco di prova per lo studio dell'evoluzione del disco in ambienti cluster. Gli astronomi CfA Elaine Winston e Scott Wolk e due collaboratori hanno utilizzato i dati di Chandra e Spitzer per analizzare sessantasei giovani stelle nell'ammasso con emissione sia infrarossa che di raggi X. Hanno trovato cinque stelle che sembravano prive di disco e vecchie perché non avevano la firma a infrarossi dei dischi, ma in base alla loro emissione di raggi X sono in realtà ancora piuttosto giovani:la loro dissipazione del disco è il risultato non dell'invecchiamento ma delle interazioni dei cluster, coerente con la teoria.

    Il team è stato anche in grado di affrontare una disputa di lunga data sulla distanza dal cluster. Molti astronomi avevano supposto che fosse lontano fino a tremila anni luce, la stessa distanza di un altro ammasso in quella regione di cielo, ma è noto che la luminosità intrinseca ai raggi X delle giovani stelle negli ammassi segue una distribuzione di valori relativamente ristretta, e l'emissione di raggi X osservata di queste stelle va contro la stima della distanza più lontana ea favore del valore di lacrimazione di 900.


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