Utilizzando il Telescopio Spaziale James Webb (JWST), gli astronomi hanno ottenuto un quadro più dettagliato dei turbolenti “pancakes” di gas e polvere che circondano le stelle giovani, nutrendole e facilitando la loro crescita prima della nascita dei pianeti. JWST ha raccolto nuove informazioni sui flussi di gas noti come “venti di cambiamento” che scorrono attraverso questi dischi protoplanetari, scolpendo le loro forme. Durante questo processo, il potente telescopio spaziale ha osservato evidenze di un meccanismo a lungo ipotizzato che consente a una giovane stella di raccogliere il materiale necessario dal disco per crescere. Un team guidato da astronomi dell’Università dell’Arizona ha raccolto osservazioni di quattro sistemi di dischi protoplanetari, tutti apparsi in posizione edge-on quando osservati dalla Terra. Costituendo uno sguardo completo sulle forze che modellano i dischi protoplanetari, offrono uno spaccato di come appariva il nostro sistema solare e il sole primordiale circa 4,6 miliardi di anni fa, prima della formazione della Terra e degli altri pianeti. “Le nostre osservazioni suggeriscono fortemente che abbiamo ottenuto le prime immagini dettagliate dei venti che possono rimuovere il momento angolare e risolvere il problema di lunga data su come nasce una stella e i sistemi planetari,” ha dichiarato il leader del team, Ilaria Pascucci, del Laboratorio Lunare e Planetario dell’Università dell’Arizona, in una dichiarazione. “Il modo in cui una stella accresce massa ha una grande influenza su come evolve il disco circostante nel tempo, compreso il modo in cui si formano poi i pianeti,” ha aggiunto Pascucci. “I modi specifici in cui questo avviene non sono stati compresi, ma riteniamo che i venti guidati dai campi magnetici su gran parte della superficie del disco possano svolgere un ruolo molto importante.”Correlato: Il Telescopio Spaziale James Webb trova la supernova ‘Hope’ che potrebbe finalmente risolvere un grande dibattito astronomico. La ricerca del team è stata pubblicata venerdì (4 ottobre) nella rivista Nature Astronomy. notizie di spazio in tempo reale, gli ultimi aggiornamenti su lanci di razzi, eventi di osservazione del cielo e altro ancora!Monitorando i venti di cambiamento intorno a stelle infantili. Si stima che nella porzione di cosmos che l’umanità è in grado di vedere, nascano la sorprendente quantità di 3.000 stelle ogni secondo. Nella loro infanzia, questi corpi stellari vengono chiamati “protostelle” e sono circondati da un bozzolo prenatale di gas e polvere da cui si sono formati. Col tempo, questa nube si appiana mentre ruota attorno alla protostella, che si nutre di essa per raccogliere massa sufficiente a dare il via alla fusione dell’idrogeno in elio nel suo nucleo. Questo processo definisce ciò che è una stella di sequenza principale o “adulta”. Tuttavia, affinché la protostella possa nutrirsi e crescere, il gas che ruota attorno a essa deve perdere momento angolare. Se non lo facesse, continuerebbe semplicemente a ruotare attorno alla protostella in perpetuo, sospeso e senza mai cadere sulla sua superficie. Eppure, nonostante quanto sia onnipresente questo processo nel cosmo, gli scienziati hanno faticato a comprendere il meccanismo dietro la perdita di inerzia. Una delle ipotesi che ha guadagnato sostegno di recente è che i venti generati dal magnetismo che infuriano nel disco protoplanetario potrebbero incanalare gas dalla sua superficie, portando via momento angolare. Il disco protoplanetario attorno alla protostella PDS 70, come visto dal JWST. (Crediti immagine: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.) Il membro del team Tracy Beck, ricercatore presso l’Istituto di Scienza del Telescopio Spaziale della NASA, ha sottolineato che, poiché altri meccanismi sono all’opera nella generazione di venti nei dischi protoplanetari, è stato fondamentale per il team distinguere tra questi processi. Ad esempio, il campo magnetico di una protostella crea un “vento X” che spinge fuori materiale dal bordo interno del disco protoplanetario. Nel frattempo, la intensa radiazione della stella neonata esplode materiale nelle parti esterne del disco, causando l’erosione e creando “venti termici”. Questi ultimi venti soffiano a velocità inferiori rispetto ai venti X, che possono viaggiare decine di miglia al secondo. Oltre ad essere più veloci, i venti X sorgono più lontano dalla protostella centrale rispetto ai venti termici. Sono anche capaci di estendersi più in alto sopra il disco rispetto ai venti termici, raggiungendo distanze pari a centinaia di volte quella tra la Terra e il sole. Fortunatamente, l’incredibile sensibilità e l’alta risoluzione della visione infrarosso del JWST sono ideali per distinguere tra venti guidati da campi magnetici, venti termici e venti X che soffiano intorno alle protostelle. Getti e venti che infuriano attraverso il disco protoplanetario della protostella HH 30. (Crediti immagine: I. Pascucci et al/MPIA) Il telescopio spaziale da 10 miliardi di dollari è stato aiutato nell’indagine dalla selezione di sistemi di protostelle da parte del team che si trovano in posizione edge-on quando visti dalla Terra. Questa orientazione significa che la polvere e il gas nel disco protoplanetario hanno agito come uno scudo naturale, bloccando la luce stellare dalle protostelle, impedendo al JWST di essere abbagliato e permettendo di distinguere tra i venti. Senza questo ostacolo, il team è stato in grado di utilizzare lo Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) del JWST per tracciare atomi e molecole distinti mentre viaggiavano attraverso questi dischi protoplanetari. Utilizzando l’Unità di Campo Integrale (IFU) di NIRSpec hanno poi potuto costruire un’immagine 3D intricata della struttura di un getto centrale all’interno di un involucro conico di venti del disco. Questo involucro era strutturato come una cipolla, composto da strati che originano a raggi sempre maggiori nel disco. Il team ha scoperto pronunciati buchi centrali in questi coni formati dai venti in ciascuno dei quattro dischi protoplanetari. I ricercatori ora mirano a studiare altri dischi protoplanetari nel tentativo di scoprire se questi buchi sono comuni. Potranno quindi cercare di determinare quale ruolo possano svolgere nel nutrire le stelle giovani. “Crediamo che possano essere comuni, ma con quattro oggetti è un po’ difficile dirlo,” ha concluso Pascucci. “Vogliamo ottenere un campione più grande con il JWST e poi vedere se possiamo rilevare cambiamenti in questi venti mentre le stelle si assemblano e i pianeti si formano.”