Utilizzando il telescopio spaziale James Webb (JWST), gli astronomi hanno scoperto la radiazione ultravioletta (UV) ad alta energia che circonda cinque stelle in via di sviluppo all’interno della regione di formazione stellare di Ofiuco. Questa scoperta mette in discussione i modelli esistenti su come nascono le stelle, poiché le giovani protostelle non dovrebbero essere in grado di emettere radiazioni ad alta energia.
L’enigma della radiazione stellare primordiale
Le protostelle rappresentano la prima fase del ciclo di vita di una stella. Si formano quando dense sacche di gas e polvere collassano sotto la gravità, raccogliendo massa dall’ambiente circostante prima di innescare la fusione nucleare nei loro nuclei. Si prevede che queste giovani stelle siano sepolte all’interno di spesse nubi di materiale, che le proteggono dalla produzione di significative radiazioni UV. Le osservazioni del JWST rivelano che questa aspettativa non è sempre vera.
I ricercatori del Max Planck Institute e dell’Università Nicolaus Copernicus hanno scoperto che queste protostelle nella nube di Ofiuco – situata a circa 450 anni luce di distanza – mostrano emissioni UV nonostante la loro fase iniziale di sviluppo. “Questa è la prima sorpresa”, spiega Agata Karska, del Centro per le moderne tecnologie interdisciplinari. “Le giovani stelle non sono in grado di essere una fonte di radiazioni… eppure abbiamo dimostrato che i raggi UV si verificano vicino alle protostelle”.
Come è avvenuta la scoperta
Il team ha utilizzato il Mid-Infrared Instrument (MIRI) di JWST per studiare la nube molecolare di Ofiuco, che contiene numerose stelle giovani ed energetiche. Concentrandosi sulle emissioni di idrogeno molecolare – che diventano visibili quando le onde d’urto dei deflussi stellari riscaldano il gas circostante – hanno rilevato tracce UV inaspettate. L’idrogeno molecolare è difficile da osservare direttamente perché la sua bassa temperatura lo rende invisibile a molte lunghezze d’onda. Tuttavia, gli strumenti del JWST hanno permesso al team di tracciare queste emissioni e confermare la presenza di radiazioni UV attorno alle protostelle.
Fonti interne ed esterne
La fonte della radiazione UV rimane una questione chiave. Le teorie iniziali indicavano che le stelle massicce vicine emettevano radiazioni che si riversavano sulle protostelle. Tuttavia, dopo aver tenuto conto delle distanze tra le stelle e della capacità della polvere di assorbire la luce UV, i ricercatori hanno escluso questa spiegazione esterna. La consistenza della firma UV tra le protostelle con condizioni esterne variabili suggerisce che la radiazione abbia origine da processi all’interno dei sistemi protostellari stessi.
Possibili fonti interne includono shock quando il materiale cade sulla protostella o potenti getti di materia che eruttano dalla giovane stella. Il team prevede di continuare a studiare la regione utilizzando JWST per analizzare il gas, la polvere e il ghiaccio che circondano queste stelle in via di sviluppo, sperando di individuare l’esatto meccanismo che guida questa radiazione inaspettata.
Questa scoperta sottolinea che la nostra comprensione della formazione stellare potrebbe essere incompleta. La presenza di radiazioni UV nelle protostelle richiede una rivalutazione di come questi primi sistemi stellari funzionano e interagiscono con l’ambiente circostante.
