Distribuzione spaziale dei gruppi di candidati YSO (cerchi rossi) nel quartiere Solar. Il Sole è rappresentato dal simbolo giallo al centro, e i segmenti del disco galattico che sono stati inclusi nello studio SPICY sono bianchi, mentre gli altri sono grigi. Le posizioni approssimative dei bracci a spirale della Via Lattea sono mostrate in grigio più scuro. Credito:Cosmostatistics Initiative
Un team internazionale di astronomi della Cosmostatistics Initiative (COIN) ha identificato quasi 120, 000 nuovi giovani oggetti stellari (YSO) basati sui dati dell'Infrared Array Camera dello Spitzer Space Telescope della NASA. Il catalogo definitivo, denominato SPICY (Spitzer/IRAC Candidate YSO Catalog), è pubblicamente disponibile per chiunque desideri studiare le prime fasi dello sviluppo stellare.
Le stelle sono gli elementi costitutivi di tutte le strutture del nostro universo. Sono responsabili della produzione degli elementi chimici più complessi, diffondendoli nello spazio, innescando la formazione dei pianeti e, infine, formare l'ambiente necessario per lo sviluppo della vita. Comprendere le prime fasi dell'evoluzione stellare è il primo passo verso una migliore comprensione di come si è formato il nostro Sole e può fornire importanti indizi su quali regioni della nostra Via Lattea hanno il potenziale per ospitare sistemi planetari simili al nostro.
Il telescopio spaziale Spitzer ha dedicato molto tempo alla scansione di vaste aree della nostra Galassia alla ricerca di YSO. La nostra galassia ha la forma di un disco, con il nostro Sole e le regioni di formazione stellare situate all'interno del disco, il che significa che la maggior parte delle regioni di formazione stellare si trova in una sottile striscia che circonda il cielo. Durante una campagna di osservazione denominata GLIMPSE, Spitzer ha scattato immagini ad alta risoluzione di questa striscia rivelando decine di milioni di stelle. Però, questo ha posto un'altra domanda molto difficile:come trovare giovani stelle tra le decine di milioni di oggetti presenti in un set di dati così ampio?
Le immagini di Spitzer a infrarossi erano incentrate su diversi candidati YSO. La nebulosità si trova intorno a molti degli oggetti. Alcune delle stelle possono essere difficili da vedere a causa degli alti contrasti che devono essere adattati nella realizzazione di queste immagini a falsi colori. Credito:Cosmostatistics Initiative
Per risolvere questo enigma, i membri della Cosmostatistics Initiative hanno utilizzato uno schema di classificazione che utilizza la flessibilità dell'apprendimento automatico all'avanguardia e set di dati YSO curati per sfruttare appieno la risoluzione spaziale e la sensibilità dell'IRAC nell'intervallo 3-9 μm del medio infrarosso. Le distribuzioni colore/magnitudine a più lunghezze d'onda forniscono un'intuizione su come il classificatore separa gli YSO da altre sorgenti IRAC rosse e convalidano che il campione è coerente con le aspettative per le stelle pre-sequenza principale contenenti disco/busta.
Distribuzione spaziale dei candidati SPICY YSO tra le costellazioni della Via Lattea. Credito:Cosmostatistics Initiative
Situato nella regione interna del piano intermedio Galattico, la maggior parte dei candidati si trova in regioni con nebulosità nel medio IR, associato a nuvole che formano stelle, ma altri appaiono distribuiti sul campo. Utilizzando le stime della distanza dal satellite Gaia dell'ESA, i ricercatori hanno trovato gruppi di candidati YSO associati al braccio locale, il braccio Sagittario-Carina, e il braccio Scutum-Centaurus. Gli YSO candidati visibili alla Zwicky Transient Facility tendono a mostrare ampiezze di variabilità più elevate rispetto alle stelle di campo selezionate casualmente della stessa magnitudine, con molte variabili di alta ampiezza aventi morfologie a curva di luce caratteristiche degli YSO.
Secondo la squadra, dato che nessuno strumento attuale o pianificato supererà in modo significativo la risoluzione spaziale dell'IRAC pur possedendo le sue capacità di mappatura di un'ampia area, I cataloghi basati su Spitzer come questo rimarranno le principali risorse per gli YSO nel medio infrarosso nel midplane galattico per il prossimo futuro.
