Nane brune e stelle di piccola massa nella regione di formazione stellare Corona Australis. Lo studio “The substellar population in Corona Australis” di K. Muzic (Universidade de Lisboa) pubblicato su A&A
Un nuovo studio sulle stelle di piccola massa nella regione di Corona Australis aiuta a comprendere la formazione delle nane brune
Negli ultimi anni, diversi studi sulle regioni di formazione stellare vicine al Sole hanno rivelato che una frazione significativa della popolazione stellare della Via Lattea è costituita da nane brune, ossia oggetti il cui nucleo non raggiunge le condizioni di pressione e temperatura necessarie per innescare le reazioni termonucleari. Si tratta di corpi difficili da individuare e identificare, in quanto molto più piccoli e meno luminosi rispetto alle stelle vere e proprie.
Uno dei problemi ancora irrisolti riguardo le nane brune è il loro meccanismo di formazione e in che modo l’ambiente possa influenzarne la produzione. È comunemente accettato tra i ricercatori che le nane brune più massicce si formino attraverso processi simili a quelli delle stelle. Ciò è suggerito dalle numerose somiglianze tra i giovani oggetti stellari e le giovani nane brune. Per masse minori non è ancora chiaro se le nane brune si formino come le stelle o come i pianeti. Sono stati inoltre proposti diversi scenari in cui l’ambiente circostante potrebbe influenzarne la formazione: ad esempio, la radiazione ad alta energia (principalmente ultravioletta) emessa da stelle massicce vicine, capace di riscaldare e modificare le proprietà fisiche delle nebulose da cui nascono le stelle, oppure le interazioni gravitazionali tra stelle, più frequenti negli ambienti stellari più densi.
Per cercare di rispondere a questi interrogativi, un team di ricercatori guidato dall’astrofisica K. Muzic dell’Università di Lisbona ha condotto una ricerca di nane brune nascoste nelle nebulose della regione di formazione stellare Corona Australis, a circa 500 anni luce dal Sole. Lo studio si basa su osservazioni fotometriche ottenute con la SuprimeCam del telescopio Subaru e con la campagna osservativa VISTA Hemisphere Survey, osservazioni spettroscopiche realizzate con lo strumento KMOS montato al Very Large Telescope dell’ESO e FLOYDS, montato al Faulkes South Telescope parte dell’Osservatorio di Las Cumbres, e i dati astrometrici del satellite Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea. Grazie a questa imponente mole di dati, i ricercatori hanno identificato nuove stelle di piccola massa (classi spettrali M1–M5, con temperature efficaci comprese tra 3700 K e 3200 K, rispettivamente) nella regione di Corona Australis, e determinato la funzione di massa, ossia la distribuzione delle stelle in funzione della massa (chiamata funzione di massa iniziale) fino a 10 masse gioviane. Gli autori hanno anche stimato il rapporto tra stelle e nane brune, pari a circa 2. Confrontando questi risultati con quelli ottenuti in altre regioni con caratteristiche ambientali diverse, lo studio conclude che l’efficienza di formazione delle nane brune non dipende dall’ambiente, almeno entro 5 ordini di grandezza dell’intensità della radiazione ad alta energia emessa dalle stelle massicce e 2 ordini di grandezza nella densità superficiale stellare (numero di stelle per unità di area). Lo studio è descritto nell’articolo “The substellar population in Corona Australis”, recentemente pubblicato su Astronomy & Astrophysics, tra i cui coautori figura anche l’astrofisico V. Almendros Abad dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo.
La figura di copertina (cliccare qui per visualizzarla interamente) mostra un’immagine di Corona Australis in banda I, realizzata con la SuprimeCam di Subaru, a cui sono stati aggiunti i dati nelle bande J e K della campagna osservativa VISIONS. Il campo osservato misura circa 36.1 × 29.1 primi d’arco quadrati. I cerchi arancioni indicano la posizione delle stelle associate a Corona Australis, selezionate in uno studio del 2022. I simboli a forma di stella bianchi segnano le stelle osservate con FLOYDS/LCO, mentre i cerchi bianchi indicano quelle osservate con KMOS.
Mario Giuseppe Guarcello
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