Misurare la massa di giovani stelle

Grazie all’interferometria radio la misurazione della massa di giovani stelle è finalmente possibile.

La difficoltà di studiare stelle giovani, appena formate, risiede nel fatto che queste si trovino in zone dense di polveri, circondate da altre stelle appena formatesi, dove è pressoché impossibile compiere misurazioni con la spettroscopia ottica. Al contrario, con quella radio, si può riuscire a “vedere” attraverso queste fitte regioni incubatrici di astri.

Misurare la massa di una stella giovane permette di comprendere come evolverà nel tempo, quale sarà il suo comportamento, cioè quanto a lungo vivrà, come cambierà di luminosità e dimensioni e come arriverà alla fine della sua vita, facendo confronti con i modelli di evoluzione stellare. La misura della massa alla nascita offre inoltre informazioni sugli elementi pesanti che una stella può sintetizzare, facendoci comprendere anche quale tipo di pianeti potrebbero formarsi intorno ad essa.

Lo studio pubblicato su Astronomy and Astrophysics lo scorso mese di aprile a cura di ricercatori dell’Università di Nariño, in Colombia, prende in analisi le misurazioni delle masse di stelle nella nube molecolare di Orione, distante circa 1300-1350 anni luce dal nostro pianeta.

Lo strumento che ha reso possibile questo salto qualitativo nella ricerca è il Very Long Baseline Array, un insieme di radiotelescopi distribuiti sul territorio degli Stati Uniti d’America, che lavorando all’unisono come fossero un unico gigantesco strumento che osserva alle frequenze radio a 5 GHz, riesce a vedere attraverso la polvere come se fosse trasparente. Questo ha permesso ai ricercatori di misurare le masse reali di giovani astri studiando i moti orbitali di coppie di stelle in sistemi binari stretti, senza dover ricorrere all’utilizzo di modelli teorici.

Con campagne osservative della durata di mesi e addirittura anni, il VLBA, che raggruppa radiotelescopi distribuiti dalle Isole Vergini alle Hawaii, raggiunge una precisione dell’ordine del milliarcosecondo, consentendo di registrare il moto orbitale di una delle stelle del sistema binario indotto dalla gravità della sua stella compagna. Questa misura serve poi a stimare la massa di ciascuna stella nel sistema. Per riferimento, il VLBA è in grado di percepire movimenti delle stelle nel cielo inferiori alla larghezza di un capello se fosse osservato a migliaia di chilometri di distanza.

I dati raccolti non sempre sono risultati coerenti con i modelli teorici, suggerendo quindi la necessità che questi ultimi vengano rivisti.

Oltre alla misura della massa stellare è di primario interesse lo studio della formazione di possibili sistemi planetari, che porterebbe a una maggiore comprensione anche del nostro Sistema Solare.