Un insolito gruppo di stelle nella costellazione di Orione ha rivelato i suoi segreti. FU Orionis, un sistema stellare doppio, attirò per la prima volta l'attenzione degli astronomi nel 1936, quando la stella centrale divenne improvvisamente 1.000 volte più luminosa del solito. Questo comportamento, previsto per le stelle morenti, non era mai stato visto in una stella giovane come FU Orionis.
Lo strano fenomeno ha ispirato una nuova classificazione delle stelle che condividono lo stesso nome (stelle FUor). Le stelle FUor brillano all'improvviso, eruttando in luminosità, prima di affievolirsi nuovamente molti anni dopo.
Ora è chiaro che questo aumento di luminosità è dovuto al fatto che le stelle assorbono energia dall'ambiente circostante attraverso l'accrescimento gravitazionale, la forza principale che modella stelle e pianeti.
Tuttavia, come e perché ciò avvenga è rimasto un mistero, fino ad ora, grazie agli astronomi che utilizzano ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).
"FU Ori ha divorato materiale per quasi 100 anni per continuare la sua eruzione. Abbiamo finalmente trovato una risposta a come queste giovani stelle in esplosione ricostituiscono la loro massa", spiega Antonio Hales, vicedirettore del Centro regionale ALMA nordamericano, scienziato presso dell'Osservatorio nazionale radioastronomico e autore principale di questa ricerca, pubblicata oggi su The Astrophysical Journal .
"Per la prima volta abbiamo prove osservative dirette del materiale che alimenta le eruzioni", afferma Hales.
Le osservazioni di ALMA hanno rivelato un lungo e sottile flusso di monossido di carbonio che cade su FU Orionis. Questo gas non sembrava avere abbastanza carburante per sostenere l’attuale esplosione. Si ritiene invece che questo streamer di accrescimento sia un residuo di una struttura precedente, molto più grande, caduta in questo giovane sistema stellare.
"È possibile che l'interazione con un flusso di gas più grande in passato abbia reso instabile il sistema e innescato l'aumento di luminosità", spiega Hales.
Gli astronomi hanno utilizzato diverse configurazioni di antenne ALMA per catturare i diversi tipi di emissioni provenienti dalla FU Orionis e rilevare il flusso di massa nel sistema stellare. Hanno inoltre combinato nuovi metodi numerici per modellare il flusso di massa come un flusso di accrescimento e stimarne le proprietà.
"Abbiamo confrontato la forma e la velocità della struttura osservata con quella prevista da una scia di gas in caduta, e i numeri avevano senso", afferma Aashish Gupta, Ph.D. candidato all'Osservatorio Europeo Australe (ESO) e coautore di questo lavoro, che ha sviluppato i metodi utilizzati per modellare lo streamer di accrescimento.
"La gamma di scale angolari che siamo in grado di esplorare con un singolo strumento è davvero notevole. ALMA ci offre una visione completa della dinamica della formazione di stelle e pianeti, spaziando dalle grandi nubi molecolari in cui nascono centinaia di stelle, fino al scale più familiari dei sistemi solari", aggiunge Sebastián Pérez dell'Università di Santiago del Cile (USACH), direttore del Millennium Nucleus on Young Exoplanets and their Moons (YEMS) in Cile, e coautore di questa ricerca.
Queste osservazioni hanno rivelato anche un deflusso di monossido di carbonio a lento movimento dalla FU Orionis. Questo gas non è associato all'esplosione più recente. È invece simile ai deflussi osservati attorno ad altri oggetti protostellari.
Hales aggiunge:"Capendo come sono fatte queste peculiari stelle FUor, stiamo confermando ciò che sappiamo su come si formano le diverse stelle e i pianeti. Crediamo che tutte le stelle subiscano eventi di outburst. Questi outburst sono importanti perché influenzano la composizione chimica del pianeta". dischi di accrescimento attorno alle stelle nascenti e ai pianeti che eventualmente si formano."
"Abbiamo studiato FU Orionis sin dalle prime osservazioni di ALMA nel 2012", aggiunge Hales. È affascinante avere finalmente delle risposte."
Ulteriori informazioni: A. S. Hales et al, Scoperta di uno streamer di accrescimento e di un deflusso lento e grandangolare attorno a FU Orionis, The Astrophysical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad31a1
Informazioni sul giornale: Giornale astrofisico
Fornito dall'Osservatorio Nazionale di Radioastronomia
