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Ogni nuovo genitore conosce la fredda ansia che lo attanaglia quando il suo bambino starnutisce per la prima volta. È allora che una litania di possibili problemi e disturbi probabilmente iniziano a attraversarti irrazionalmente la mente. I ricercatori ora sanno che anche le piccole stelle “starnutiscono”, ma questi starnuti postnatali infinitamente più potenti lanciano gas, polvere ed energia magnetica. In altre parole, sono più utili al cosmo che stressanti.
Queste eruzioni delle cosiddette “protostelle” sono in realtà una parte vitale dello sviluppo stellare e possono dire molto agli scienziati sull’evoluzione di quel corpo stellare e forse anche se un giorno sarà circondato da pianeti. Immagina un bambino che starnutisce e i suoi genitori sanno da questo che un giorno diventeranno un architetto.
Gli starnuti stellari sono stati scoperti da un team di scienziati dell’Università di Kyushu in Giappone che hanno utilizzato l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) per studiare i dischi di gas e polvere che circondano le stelle neonate che collassano dando origine a pianeti. Questi dischi sono chiamati “dischi protostellari”.
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Starnuti in asili stellati
Tutte le stelle nascono quando zone dense e fredde di materiale si raccolgono in enormi nubi di gas e polvere interstellari. Questi ammassi accumulano massa e alla fine collassano dando vita a protostelle circondate da un disco protostellare di materia.
Le protostelle continuano ad accumulare massa mentre divorano ancora più materia dall’ambiente circostante: questo continua fino a quando la pressione al loro nucleo è sufficiente ad innescare la fusione nucleare dell’idrogeno in elio. Questo processo definisce una stella di sequenza principale a tutti gli effetti, come il sole. Circa 4,6 miliardi di anni fa, la nostra stella avrebbe attraversato proprio questo processo di nascita e crescita. C’è un problema, tuttavia.
I campi magnetici di questi sistemi neonati sono di gran lunga maggiori di quelli delle protostelle.
“Queste strutture sono perpetuamente penetrate da campi magnetici, che portano con sé un flusso magnetico”, ha detto in una nota il leader del team e scienziato dell’Università di Kyushu, Kazui Tokada. “Tuttavia, se tutto questo flusso magnetico venisse trattenuto durante lo sviluppo della stella, genererebbe campi magnetici molti ordini di grandezza più forti di quelli osservati in qualsiasi protostella conosciuta.”
Ciò significa che l’energia magnetica deve essere esorcizzata in qualche modo e, proprio come gli starnuti umani proteggono il nostro naso, le vie respiratorie e il corpo eliminando le particelle indesiderate, questi starnuti stellari eliminano l’energia indesiderata, aiutando una stella a svilupparsi più agevolmente.
Tokada e colleghi volevano scoprire il meccanismo che si nasconde dietro questa rimozione del flusso magnetico. Per fare ciò, hanno focalizzato la serie ALMA di 66 radiotelescopi situati nella regione di Atacama, nel nord del Cile, su MC 27, un vivaio stellare situato a circa 450 anni luce dalla Terra.
Ciò ha sorpreso il team sotto forma di strutture “a punta” che si estendono alcune volte la distanza media tra il Sole e la Terra dal disco protostellare.
“Mentre scavavamo più a fondo, abbiamo scoperto che si trattava di picchi di flusso magnetico, polvere e gas espulsi”, ha detto Tokuda. “Si tratta di un fenomeno chiamato ‘instabilità di interscambio’ in cui le instabilità nel campo magnetico reagiscono con le diverse densità dei gas nel disco protostellare, provocando un’espulsione verso l’esterno del flusso magnetico.
“Lo abbiamo soprannominato lo ‘starnuto’ di una piccola stella perché ci ricorda quando espelliamo polvere e aria ad alta velocità.”
Ma non era tutto.
Gli scienziati hanno scoperto anche altri picchi che si estendono migliaia di volte la distanza tra la Terra e il sole dal disco protostellare. Li hanno interessati come prova di starnuti stellari emessi in precedenza da stelle neonate all’interno di MC 27.
Il team spera che la comunità scientifica utilizzi le sue scoperte per comprendere meglio gli intricati processi in gioco quando nascono le stelle.
“Strutture simili a spighe sono state osservate in altre giovani stelle, e sta diventando una scoperta astronomica sempre più comune”, conclude Tokuda. “Indagando sulle condizioni che portano a questi ‘starnuti’ speriamo di espandere la nostra comprensione di come si formano stelle e pianeti.”
La ricerca del team è stata pubblicata l’11 aprile su The Astrophysical Journal.
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