Close Look at Young Star Trova una sorpresa chimica

Inaspettatamente. La presenza inaspettata di monossido di zolfo (tinta bluastra) segna la zona di transizione tra la ciambella esterna

Le basi della formazione stellare sono facili. Trova una regione insolitamente densa all'interno di una nuvola molecolare piena di polvere e gas nello spazio interstellare e lascia che la gravità faccia il resto. Il gas e la polvere finiranno per fondersi in una busta a forma di ciambella che circonda un disco rotante interno. Mentre il materiale si accumula in centinaia di migliaia di anni, la regione centrale collassa in una stella mentre il disco si solidifica in pianeti.

Gli astronomi hanno capito questo scenario generale per decenni, ma i dettagli sono confusi perché i telescopi non sono stati abbastanza buoni da controllare i modelli computerizzati degli studiosi. Ciò è cambiato nel 2011 con il parziale completamento del Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) . La raccolta di antenne radio viene eretta sulla pianura di Chajnantor, 5000 metri sopra il livello del mare nelle Ande cilene, dove l'aria secca e sparsa causa una minima distorsione delle deboli onde provenienti dai lontani confini dell'universo. Utilizzando 24 antenne - l'array finale avrà 66 anni - un gruppo internazionale guidato da astrofisici all'Università di Tokyo, ha preso l'aspetto più dettagliato ancora nel cuore di una regione che forma le stelle e ha trovato una sorpresa chimica.

I ricercatori hanno addestrato ALMA su una stella molto giovane che si sta ancora formando nella costellazione del Toro, a circa 450 anni luce dalla Terra. Come è tipico in una tale fase iniziale, la stella è circondata da una busta e un disco di gas e polvere. La potenza del nuovo telescopio ha consentito al team di identificare la composizione chimica dei gas in diverse posizioni in tutto il sistema di formazione di stelle e pianeti. In precedenza, gli astronomi pensavano che l'involucro e il disco debbano essere costituiti dalle stesse molecole gassose di idrogeno presenti nello spazio interstellare più le particelle di polvere costituite da altri elementi. Con sorpresa del gruppo dell'Università di Tokyo, ALMA ha rilevato qualcosa di diverso -solfuro di monossido di gas-in una banda stretta dove la busta incontra il disco. Le collisioni tra le particelle nell'involucro e quelle nel disco che gira rapidamente generano calore che disgela le molecole di monossido di zolfo congelate attaccate ai granelli di polvere, spiega Nami Sakai, un astrofisico dell'Università di Tokyo. Il monossido di zolfo non può essere rilevato quando è congelato sui granelli di polvere. Ma ALMA può individuarlo allo stato gassoso. Sapere solo quali gas stiano girando attorno alle giovani stelle dovrebbe portare a una migliore comprensione di dove e come si formano gli elementi trovati in pianeti, comete e asteroidi. Sakai e colleghi riportano i loro risultati online oggi a Natura .

"Questi sono dati belli e risultati molto interessanti", afferma Ewine van Dishoeck, astrofisico dell'Osservatorio di Leida nei Paesi Bassi. "Questo lavoro dimostra che ALMA fornirà ampie prove osservative" che sfideranno i modelli teorici, aggiunge l'astrofisico Stéphane Guilloteau dell'Università di Bordeaux in Francia. "Questo documento è un bellissimo esempio della nuova scoperta [capacità] offerta da ALMA."

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