Compilato un catalogo delle stelle di pre-sequenza entro 4500 anni luce dal Sole

Dopo essersi formate, per alcuni milioni di anni (quanti? dipende dalla massa: maggiore è la massa di una stella, più rapida è la sua evoluzione) le stelle continuano a contrarsi sotto l’effetto della gravità, aumentando la loro temperatura e densità. Durante questa fase, nel loro nucleo ancora non si sono innescate le reazioni termonucleari che alimenteranno queste stelle durante il resto della loro evoluzione. Inoltre, soprattutto nei primissimi milioni di anni di vita, esse stanno ancora accrescendo gas e polveri dall’ambiente circostante. Per queste caratteristiche peculiari, le stelle durante la loro prima fase evolutiva sono chiamate “protostelle” o “stelle di pre-sequenza principale“.

 

Lo studio delle protostelle è di grande importanza per la comprensione della formazione stellare, dei processi che determinano le proprietà finali delle stelle, e del processo di formazione planetaria, che avviene proprio attorno le stelle durante questa fase evolutiva. Essendo di recente formazione, gli studi ad esse dedicati sono generalmente limitati alle protostelle associate a nebulose (regioni di formazione stellare) o ai nuclei di ammassi stellari con meno di 30 milioni di anni di vita circa, dove queste stelle sono numerose e facili da selezionare. Più difficile è, invece, identificare le stelle di pre-sequenza anche nelle estese zone periferiche a bassa densità degli ammassi stellari e delle regioni di formazione stellare. Questo ha sempre limitato la nostra conoscenza sulla reale popolazione di stelle giovani nella nostra Galassia, e su come la formazione stellare, la formazione planetaria e l’evoluzione stellare iniziale avvengano in questi ambienti.

 

Grazie a recenti campagne osservative che di fatto hanno coperto la quasi totalità del cielo, oggi la ricerca di stelle di pre-sequenza non è più vincolata a sporadiche osservazioni di determinati ammassi o regioni di formazione stellare, ma può essere eseguita in tutto il piano galattico. Tra queste campagne, sono di grande importanza le osservazioni realizzate dal satellite Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea, che forniscono per circa un miliardo e mezzo di stelle misure accurate di fotometria, spettroscopia, astrometria e distanza. Il team di ricercatori guidato dall’astrofisica L. Prisinzano (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo) ha analizzato l’Early Third Data Release di Gaia per definire dei criteri con i quali è possibile selezionare stelle di pre-sequenza, distinguendole da altre popolazioni stellari, come le stelle giganti, che in determinate situazioni possono condividere proprietà fotometriche simili. Questi criteri hanno permesso di identificare 124440 stelle di pre-sequenza più giovani di 10 milioni di anni, distanti al più 4500 anni luce dal Sole, più altre 65863 stelle di piccola massa con un’età compresa tra 10 e 100 milioni di anni ed ad una distanza massima di circa 1500 anni luce. Questi risultati sono stati ottenuti utilizzando  anche l’algoritmo DBSCAN, basato su unsupervised machine learning, che ha permesso di associare queste stelle a 676 ammassi stellari o regioni di formazione stellare. Tra queste, alcune delle regioni di formazione stellare più estese nell’intorno solare, quali le regioni di Orione, Scorpius-Centaurus e la Vela, che sembrano formare un’unica estesa regione dalla struttura molto complessa, inclinata di circa 20 gradi rispetto al piano galattico, e diverse regioni identificate per la prima volta. Questo catalogo, descritto nell’articolo: “Low mass young stars in the Milky Way unveiled by DBSCAN and Gaia EDR3. Mapping the star forming regions within 1.5 Kpc“, recentemente pubblicato dalla rivista Astronomy & Astrophysics tra gli studi messi in evidenza per l’importanza della ricerca e dei risultati ottenuti, sarà reso disponibile all’intera comunità scientifica, e permetterà finalmente di studiare la totale popolazione stellare di pre-sequenza nell’intorno solare.

 

La figura (cliccare qui per visualizzare l’immagine interamente) mostra una mappa di densità delle stelle di pre-sequenza associate a regioni di formazione stellare più giovani di 10 milioni di anni. Nel pannello in alto a sinistra, il Sole è all’origine degli assi, l’asse delle x è rivolta verso il centro galattico, mentre l’asse delle y nella direzione della rotazione della nostra Galassia. I cerchi tratteggiati indicano passi di circa 1500 anni luce. Nei pannelli in alto a destra ed in basso a sinistra, l’asse z è perpendicolare al piano galattico. La barra dei colori indica la densità superficiale. Alcune regioni di formazione stellare note sono indicate.

 

Mario Giuseppe Guarcello  ( segui mguarce) ( youtube)

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