16/02/15

Stelle aliene? **

Vi sono Nazioni in cui il tasso di nuove nascite è molto alto e altre in cui è addirittura superato dalle morti. Vi sono vari motivi che causano queste situazioni e non vogliamo certo scendere nei dettagli di una questione socio-politica e non solo. Noi preferiamo occuparci delle galassie che mostrano un tasso di formazione stellare decisamente anomalo. Esse vengono chiamate galassie “starburst” (esplosione di stelle) e, non essendo molto vicine a noi, non è facile capire il perché e il percome si inneschi e sopravviva questo fantastico fuoco d’artificio.

Immagine, ottenuta da ALMA, di una nube contenuta nella galassia “starburst” NGC 253. La regione di color rosso ha bassa densità minore circonda la zona gialla molto più densa. Fonte: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); A. Leroy.
Immagine, ottenuta da ALMA, di una nube contenuta nella galassia “starburst” NGC 253. La regione di color rosso ha bassa densità e  circonda la zona gialla molto più densa. Fonte: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); A. Leroy.

Fortunatamente, il nuovo meraviglioso ALMA permette di vedere cose mai viste prima e riesce a separare zone diverse di formazione stellare all’interno dei una galassia starburst (relativamente vicina) e studiarle separatamente in modo da calcolarne i parametri fondamentali.

Il fatto che una galassia inizi a creare stelle a ritmo parossistico dipende probabilmente da incontri ravvicinati con altre sorelle. Le forze mareali “schiacciano” il gas e innescano i fenomeni di concentrazione e di aggregazione della materia. Molte nascite, vuole anche dire molte morti esplosive e le supernove, da un lato, possono innescare nuove nascite, ma, dall’altro, possono anche espellere il gas freddo necessario alla gestazione di nuove creature stellari. Molta materia vuole anche dire nutrire abbondantemente il buco nero centrale che può cominciare a “sbuffare” e, con i suoi getti, scacciare gas prezioso per le nuove nascite. Ne consegue che gli episodi di starbust galattici sono normalmente di breve durata. Di questa problematica ne abbiamo parlato spesso.

Le nuove osservazioni di ALMA, però, hanno permesso di capire qual è la vera ragione “locale” dell’aumento del tasso di formazione stellare. Ecco perché separare zone singole di starburst è un punto decisivo e del tutto nuovo. In altre parole, qual è la ragione per cui il gas presente nella galassia è così favorito nel creare nuove stelle? Un fondamentale risultato è stato, ad esempio, capire che non è il numero di “nursery” che è importante, ma il tipo di “nursery”. In particolare, quello che conta realmente è la densità delle nubi, ossia quanta materia è concentrata in uno spazio molto ristretto. Sembrerebbe una soluzione ovvia, ma finora non se ne aveva una conferma diretta e le possibilità per l’innesco delle nascite restavano aleatorie e ambigue.

La galassia studiata da ALMA è NGC 253, nota anche come Grande Galassia dello Scultore, una delle più vicine tra le galassie “starburst”, trovandosi a “solo” 11.5 milioni di anni luce. ALMA è riuscita a isolare dieci zone di formazione stellare e a studiarle accuratamente. Come? Essenzialmente, attraverso le molecole in esse presenti che possono essere viste e che danno informazioni fisiche sulla struttura dell’ammasso di materia in esame.

ALMA ha lavorato a un lunghezza d’onda di 40 millimetri e ha seguito i segnali di molecole come CO, HCN e le più rare H13CN e  H13CO. Ognuna di esse caratterizza un certo tipo di densità, di velocità e di distribuzione del gas all’interno della nube “creativa”. Il risultato, come già accennato, è stato quello di scoprire un gas che è dieci volte più denso di quello presente nelle zone di creazione stellare della nostra galassia. Inoltre, le regioni sono molto più massicce e turbolente.

Le galassie “starburst”, perciò, mostrano effettivi processi fisici differenti nel formare stelle, non soltanto a causa di un fattore di scala legato alla quantità di materiale a disposizione. In altre parole, non basta avere più gas per innescare una nascita parossistica, ma esso deve anche avere caratteristiche particolari, ottenibili solo in quelle condizioni di esistenza.

Le ricadute di questa scoperta potrebbero essere più importanti di quanto sembrerebbe a prima vista… Gas con caratteristiche diverse potrebbe portare a differenze anche nei nascituri: stelle diverse da quelle della Via Lattea.

Forza ALMA, se non riusciamo a scoprire creature viventi aliene, forse possiamo scoprire creature stellari aliene!

L’articolo originario non è ancora disponibile.

10 commenti

  1. peppe

    bell'articolo enzo, l'universo riesce sempre stupire..
    :mrgreen:

    enzo mi dispiace rompere le scatole a sma ogni volta per un articolo che scrivo. non converebbe avere un filo diretto con il blog in modo da non esaurirlo con le mie mail?
    mi dispiace distubarlo sempre. :mrgreen:

  2. caro Peppe,
    io non ho la facoltà di permettere ingressi aggiuntivi. Bisognerebbe passare tramite Stefano. Inoltre, alcune funzioni le ha solo SMA... essendo più esperto di me in questioni di pagina direttiva... Non preoccuparti... sono sicuro che a SMA non dispiace per niente e non gli ruba molto tempo. (A meno che non mi smentisca di brutto!).

  3. peppe

    ok enzo, mi fido ciecamente di voi :mrgreen:

  4. Alvermag

    Le molecole di cui parli sono piuttosto complesse, soprattutto H13CN e H13CO e, presumo, relativamente "facili" da rompere da parte di temperature sufficientemente elevate.
    Ne deduco che la temperatura delle nubi di gas sia piuttosto bassa: la stessa lunghezza d'onda studiata (40 mm) corrisponde all'infrarosso lontano.
    In tali condizioni mi aspetto che la densità delle nubi sia, a sua volta, piuttosto bassa.

    E allora ti chiedo, come si spiega il parossismo di creazione di nuove stelle?
    Capisco che i gas, per dar luogo a nubi dense (potenziali incubatrici stellari), debbano essere freddi per non disperdersi prima di aver prodotto nuove stelle, ma una volta che il fenomeno è partito non dovremmo registrare temperature più alte e molecole più ... semplici?

  5. Caro Alvy,
    hanno usato molecole diverse proprio per analizzare a "strati" le nubi di formazione stellare e descrivere la variazione di densità nelle varie zone. L'importante era -soprattutto- vedere la densità nelle zone di preparazione, quando il gas è ancora sufficientemente freddo. Insomma, hanno studiato l'equazione di stato in una zona molto ampia dove le stelle già in costruzione erano solo regioni estremamente limitate con temperature ovviamente ormai molto alte. Pensa anche solo alla velocità delle molecole che indica sia temperatura che densità...

  6. beppe

    Credo che per H13CN e H13CO si intendano molecole con isotopo C13 , cioè l'isotopo un po' più raro del Carbonio C12

  7. Sì Beppe... è proprio così...

  8. peppe

    caro sma ti ho mandato un paio di articoli... :mrgreen:

  9. SuperMagoAlex

    Up! E' online il nuovo articolo di Peppe :)

  10. grande SMA e grande SuperBeppe!!!!

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