Decine di stelle massicce lanciate dal giovane ammasso stellare R136

Gli astronomi hanno utilizzato i dati del telescopio spaziale Gaia per scoprire 55 stelle ad alta velocità del giovane ammasso stellare R136 nella Grande Nube di Magellano, una galassia satellite della Via Lattea. 

 

 

Nella formazione degli ammassi stellari, le stelle neonate si incrociano e possono essere espulse in quasi collisioni.

Gli astronomi, guidati dal dottorando Mitchel Stoop, hanno scoperto che il giovane ammasso R136 ha lanciato fino a un terzo delle sue stelle più massicce negli ultimi milioni di anni, a velocità di oltre 100.000 km/h.

Queste stelle viaggiano fino a 1.000 anni luce dal loro luogo di nascita prima di esplodere come supernove alla fine della loro vita, producendo una stella di neutroni o un buco nero.

Ma Stoop e i suoi compagni hanno fatto un’altra scoperta sorprendente: non c’è stato un solo periodo in cui le stelle sono state espulse dinamicamente, ma due.

Stoop: “Il primo episodio è stato 1,8 milioni di anni fa, quando si è formato l’ammasso, e questo si adatta all’espulsione di stelle durante la formazione dell’ammasso. Il secondo episodio risale a soli 200.000 anni fa e aveva un carattere molto diverso. Ad esempio, le stelle di questo secondo episodio si muovono più lentamente e non vengono sparate in direzioni casuali come nel primo episodio, ma in una direzione preferita”.

“Sospettiamo che il secondo episodio di espulsione stellare sia dovuto all’interazione di R136 con un altro ammasso vicino (scoperto solo nel 2012). Il secondo episodio potrebbe essere un segno che i due ammassi si fonderanno e si fonderanno nel prossimo futuro”, spiega il co-autore Alex de Koter (UvA).

Le stelle massicce alla fine esplodono come supernove. Sono estremamente luminose per tutta la loro vita – fino a più di un milione di volte più luminosi del Sole – ed emettono principalmente luce ultravioletta che ionizza l’idrogeno gassoso circostante.

Vivono solo per un breve periodo (milioni di anni) e normalmente esplodono nella regione di formazione stellare in cui sono nati.

Una tale regione di formazione stellare è costituita da nubi di gas e polvere che smorzano l’effetto che le stelle massicce hanno sull’ambiente circostante.

Questa è la prima volta che viene trovato un numero così elevato (55) di stelle ad alta velocità di un singolo ammasso.

R136 è un ammasso molto speciale, con centinaia di migliaia di stelle, tra cui le stelle più massicce conosciute (fino a 300 volte la massa del Sole). Fa parte – e la “prima donna” – della più grande regione di formazione stellare conosciuta entro un raggio di cinque milioni di anni luce.

“Ora che abbiamo scoperto che un terzo delle stelle massicce vengono espulse dalle loro regioni di formazione stellare all’inizio della loro vita – e possono esercitare la loro influenza al di fuori di quelle regioni – l’impatto delle stelle massicce sulla struttura e l’evoluzione delle galassie è probabile che sia molto maggiore di quanto si pensasse in precedenza. È anche possibile che le stelle delle corse su strada che si sono formate nell’universo primordiale abbiano dato un contributo importante alla cosiddetta reionizzazione dell’universo causata dalla luce ultravioletta”, afferma il coautore Lex Kaper (UvA).

Gli astronomi hanno utilizzato i dati del telescopio Gaia dell’ESA, che misura le posizioni, le distanze e le velocità di oltre un miliardo di stelle.

Gaia si trova ben oltre la Luna, a una distanza di 1,5 milioni di chilometri dalla Terra.

Soprattutto, il team voleva spingere i confini delle capacità di Gaia. R136 si trova nella Grande Nube di Magellano, una galassia sorella della Via Lattea, a 160.000 anni luce di distanza. Questo è estremamente lontano per le misurazioni di Gaia.

“La R136 si è formata solo 1,8 milioni di anni fa e quindi le stelle non potevano essere così lontane da essere praticamente impossibile identificarle. Siamo estremamente soddisfatti dei risultati. Scoprire qualcosa di nuovo è sempre un’emozione per uno scienziato”, conclude De Koter.

Tra l’altro, l’astronomo olandese Adriaan Blaauw (12 aprile 1914 – 1º dicembre 2010) ha trovato le prime indicazioni per l’esistenza di stelle che si muovono ad alta velocità attraverso la Via Lattea, durante le sue ricerche di dottorato (1946). I dati della missione spaziale Hipparcos dell’ESA, che Blaauw ha co-guidato, e ora Gaia, possono essere utilizzati per studiare in dettaglio gli ammassi stellari e i movimenti delle stelle veloci.

Immagine: Danielle Futselaar, James Webb Space Telescope/NIRCam – NASA, ESA, CSA e STScI