Il Centro Galattico è essenzialmente il selvaggio West della Via Lattea. È dominato da un buco nero supermassiccio con una massa di 4,3 milioni di volte la massa del Sole ed è considerato l’ambiente più ostile della galassia.
I buchi neri, si sa, sono dove le stelle rischiano morte certa. Le stelle che si avventurano troppo vicine possono essere ridotte a flussi di gas e polvere da intense forze di marea, ponendo fine a quella che avrebbe potuto essere una vita lunga e fruttuosa di fusione di atomi.
Immaginate la sorpresa che hanno provato gli astronomi quando hanno scoperto l’opposto: una stella che non stava morendo ma stava per nascere vicino alla mostruosa Via Lattea, Sagittarius A* (Sgr A*).
X3a, come è noto questo nuovo corpo cosmico, ha solo poche decine di migliaia di anni ed è appena disperso nel tempo cosmico. Tuttavia, è così vicino a Sgr A* che la sua stessa esistenza sfida la nostra comprensione non solo della formazione stellare ma anche dei processi dei buchi neri.
Nonostante la sua densità dinamica e la forte radiazione ultravioletta e di raggi X che impediscono al gas di fondersi nel seme della stella, X3a non solo non esiste, ma si trova dove non ci si aspetterebbe che una giovane stella si formi.
Con 10 volte il suo raggio, 15 volte la sua massa e 24.000 volte la luminosità del Sole, non è neanche una stella così piccola.
Secondo un team guidato dall’astrofisico Florian Becker dell’Università di Colonia in Germania, il motivo è relativamente semplice. X3a non si è formato fuori posto: si è formato lontano dal buco nero ed è migrato verso l’interno.
“Si scopre che c’è una regione a pochi anni luce dal buco nero che soddisfa le condizioni per la formazione stellare”, Peissker spiega. “Questa regione, un anello di gas e polvere, è abbastanza fredda e protetta dalle radiazioni dannose”.
I dettagli della formazione stellare sono ancora oscuri, ma sappiamo che devono essere soddisfatte determinate condizioni. Una stella si forma in una nuvola molecolare densa e fredda nello spazio, quando una massa più densa collassa e ruota sotto la propria gravità e inizia ad attrarre gravitazionalmente più materiale dalla nuvola che la circonda.
Le immediate vicinanze di un buco nero supermassiccio non sono un ambiente particolarmente adatto a queste condizioni. Sgr A* è circondato da un disco di polvere e gas noto come disco di accrescimento, che gli ruota attorno ad alta velocità ed emette luce intensa. I fotoni UV esercitano pressione di radiazione e processi di fotoevaporazione che possono Riduzione della formazione stellare E i dischi accumulatori emettono molto.
Dopo una certa distanza dal buco nero, il materiale è abbastanza spesso da proteggere da questi effetti devastanti e mantenere temperature abbastanza basse da permettere la formazione di stelle.
Secondo l’analisi del team, X3a potrebbe trovarsi in questa regione, un anello di materiale attorno al centro della galassia. In questo anello, una nube ancora più densa può aggregarsi, generando una massa sufficiente in una regione abbastanza piccola per un collasso gravitazionale che avvia il processo di formazione stellare.
Questa nube iniziò con una massa di circa 100 soli e il suo collasso gravitazionale avrebbe portato alla formazione di molte giovani stelle.
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Ma l’X3a non è rimasto fermo. Ha iniziato a migrare verso Sgr A*, ancora circondato da materiale mentre cresceva. Lungo la strada, potresti aver incontrato altri densi ammassi e nuvole che si sono formati nello stesso ambiente, permettendo alla giovane stella di accumulare più massa. Adesso è ancora in questa fase di crescita, circondato da materiale.
È quel grumo di materia, chiamato X3, che per primo ha attirato l’attenzione degli astronomi, prima che riconoscessero la minuscola stella al suo interno. Diversi strumenti a infrarossi e nel vicino infrarosso possono discernere la luce a lunghezza d’onda lunga della stella che può penetrare nello spesso involucro di nubi che la circonda. L’analisi di questa luce ha rivelato una chimica coerente con una piccola stella.
“Con la sua massa elevata, circa dieci volte quella del Sole, X3a è un gigante interstellare, e questi giganti si stanno evolvendo molto rapidamente verso la maturità.” afferma l’astronomo Michel Zajec presso l’Università di Masaryk nella Repubblica Ceca.
“Siamo stati fortunati ad aver individuato la stella massiccia al centro dell’involucro a forma di cometa. Successivamente, abbiamo identificato le caratteristiche chiave associate alla giovane età, come l’involucro della giovane stella che orbita intorno ad essa”.
La scoperta di X3a potrebbe aiutare gli astronomi a risolvere un altro mistero vecchio di decenni. Circa 20 anni fa sono state osservate stelle molto giovani vicino a Sgr A*, dove in precedenza si pensava potessero esistere solo stelle molto vecchie. X3a suggerisce che le giovani stelle lontane, seguite dalla loro migrazione verso Sgr A*, potrebbero non essere un evento particolarmente raro.
E potrebbe non accadere solo nella nostra galassia. Strutture attorno a Sgr A* sono state identificate in molte altre galassie, e potrebbero ospitare ammassi delle proprie giovani stelle. È un’idea che potrebbe cambiare la nostra comprensione delle dinamiche dei nuclei galattici.
Il lavoro futuro metterà alla prova il modello di formazione stellare del team, non solo per la Via Lattea ma per l’universo più ampio.
Ricerca pubblicata in Lettere del diario astrofisico.
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