Brillamenti e fluorescenza di raggi X nella protostella Elias 29 in Rho Ophiuchi

Le protostelle sono stelle con pochi milioni di anni di età, che stanno ancora attraversando una fase di accrescimento e contrazione gravitazionale ed il cui nucleo non ha ancora raggiunto i valori di temperatura e pressione necessari per sostenere i processi termonucleari. Le più giovani tra queste stelle sono circondate da un disco protoplanetario di gas e polveri (protostelle di classe II) o anche dal residuo della nube protostellare da cui si sono formate (protostelle di classe I). Le protostelle sono generalmente sorgenti brillanti di raggi X, prodotti da un’attività magnetica molto più intensa di quella che caratterizza le stelle di sequenza principale come il Sole, e dalla regione dove il gas in accrescimento dal disco alla stella impatta sulla superficie della stella. Lo studio di questa emissione può quindi rivelare preziose informazioni sui processi che interessano la corona stellare di queste stelle, l’accrescimento di gas e le proprietà della regione interna del disco protoplanetario e come questa interagisce con la protostella.

 

Nello studio: “Deep X-ray view of the Class I YSO Elias 29 with XMM-Newton and NuSTAR” di I. Pillitteri (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo), recentemente pubblicato su Astronomy & Astrophysics, è presentata una dettagliata analisi dell’emissione di raggi X della protostella di classe I Elias 29, nella regione di rho Ophiuchi. I dati analizzati da questo studio provengono dai satelliti XMM/Newton dell’ESA e NuSTAR della NASA, che hanno osservato sia l’emissione di quiescenza della protostella (proveniente principalmente dalla sua corona), che due brillamenti durati rispettivamente circa 5 ore e mezza e 14 ore. Durante quest’ultimo brillamento, in particolare, gli autori hanno osservato un aumento dell’assorbimento dei raggi X da parte del gas posto lungo la linea di vista. Questa evidenza è stata spiegata ipotizzando che il brillamento sia avvenuto in una regione della stella posta alla base della colonna di gas che dal disco accresce sulla stella, come indicato nella figura (link).

 

Un altro importante risultato riguarda l’osservazione di emissione di fluorescenza di raggi X con un’energia di circa 6.4 keV da parte della protostella. Questa emissione è stata osservata anche in altre protostelle, ed è tipicamente interpretata come emissione di fluorescenza da parte di atomi di ferro neutro situati sulla superficie del disco protoplanetario, che vengono eccitati da fotoni ai raggi X ad alta energia (>11 keV) emessi durante brillamenti stellari. La radiazione di fluorescenza in Elias 29, però, è stata osservata non solo durante i due brillamenti stellari, ma anche durante la quiescenza. Per spiegare questa discrepanza, gli autori di questo studio hanno ipotizzato che l’eccitamento degli atomi di ferro necessario per l’emissione di fluorescenza sia dovuta a particelle molto energetiche accelerate dall’intenso campo magnetico attorno Elias 29. Questa ipotesi è supportata dall’osservazione di raggi X energetici non compatibili con l’emissione da parte della corona stellare. Lo studio è stato realizzato con la collaborazione degli astronomi S. Sciortino (OAPA), F. Reale (OAPA/UNIPA), G. Micela (OAPA), C. Argiroffi (OAPA/UNIPA), E. Flaccomio (OAPA) e B. Stelzer (Univ. di Tubigen & OAPA).

 

di Mario Giuseppe Guarcello    ( segui @mguarce)