Presentato il primo studio omogeneo sulla dinamica di alcuni ammassi stellari. L’articolo: “The Gaia-ESO Survey: 3D dynamics of young groups and clusters from GES and Gaia EDR3” di N. J. Wright (Keele University) pubblicato su MNRAS

La formazione stellare non è mai un processo isolato. Durante il collasso gravitazionale, le nubi di gas si frammentano, dando origine a un gran numero di stelle. Per questo motivo, le stelle giovani sono generalmente osservate all’interno di ammassi stellari o associazioni.

 

Negli ultimi anni, la nostra conoscenza sulla popolazione di ammassi stellari nella Via Lattea è aumentata notevolmente grazie al satellite dell’Agenzia Spaziale Europea Gaia. Combinando osservazioni fotometriche, spettroscopiche e cinematiche, Gaia permette di identificare le stelle associate ad ammassi ed associazioni con una precisione senza precedenti, principalmente entro una distanza di circa 6000 anni luce dal Sole.

Dal punto di vista evolutivo, osserviamo che tipicamente solo una piccola frazione di ammassi stellari sopravvive per tempi molto lunghi, dell’ordine dei miliardi di anni. In genere, gli ammassi si disperdono invece in pochi milioni di anni, contribuendo alla popolazione stellare diffusa della nostra Galassia. Tra i meccanismi responsabili di questa evoluzione vi sono la dispersione della nube di gas da cui si è formato l’ammasso e la conseguente diminuzione dell’attrazione gravitazionale, l’esplosione delle stelle di grande massa come supernove, e l’attrazione mareale dovuta alla Galassia.

Ultimamente, tuttavia, si è compreso che il processo forse più importante nel determinare la dispersione di un ammasso stellare è l’interazione dinamica tra le stesse stelle dell’ammasso.

 

Lo studio dell’evoluzione dinamica degli ammassi stellari non è affatto semplice. Richiede, infatti, un’accurata misura della velocità delle stelle degli ammassi in tre dimensioni, unitamente a una stima precisa della massa delle stelle e della nube ancora associata agli ammassi. Da solo, il satellite Gaia permette di misurare il moto delle stelle nelle coordinate celesti dell’ascensione retta e della declinazione, quindi nel piano proiettato nel nostro cielo. La terza componente della velocità delle stelle, quella radiale, può essere ottenuta mediante misure spettroscopiche a risoluzione sufficiente, sfruttando l’effetto Doppler. Questo rappresenta uno degli obiettivi della Gaia-ESO Survey, una campagna osservativa realizzata con lo spettroscopio FLAMES al Very Large Telescope (classe 8 metri) dell’European Southern Observatory, che ha fornito misurazioni spettroscopiche per oltre 100000 stelle, inclusi 62 ammassi stellari.

 

Il team di ricercatori guidato dall’astrofisico N. J. Wright (Astrophysics Group, Keele University) ha analizzato in modo omogeneo i dati ottenuti dalla Gaia-ESO Survey e da Gaia delle stelle associate a 18 ammassi stellari ed associazioni con un’età inferiore ai 20 milioni di anni. I ricercatori sono riusciti a misurare le velocità tridimensionali delle stelle osservate, ottenendo così la distribuzione delle velocità di questi ammassi.

Da queste distribuzioni, gli autori hanno calcolato per ogni ammasso una quantità denominata “velocità di dispersione”. Questo valore indica l’intervallo di velocità condiviso dal maggiornumero di stelle degli ammassi. Ad esempio, un valore di dispersione basso indica che la distribuzione delle velocità delle stelle è stretta, e di conseguenza che le stelle hanno velocità abbastanza simili tra loro. Inoltre, ottenendo misure di massa di stelle e nebulose associate ai vari ammassi, è stato possibile confrontare le velocità di dispersione con quelle di equilibrio. Gli autori hanno quindi osservato che gli ammassi stellari sono tipicamente caratterizzati da velocità di dispersione maggiori di quelle di equilibrio, una condizione denominata “super-viriale”. Inoltre, tutti gli ammassi, ad eccezione di uno (l’ammasso giovane Rho Ophiuchi), sono attualmente in una fase di espansione.

In conclusione, è probabile che tutti gli ammassi analizzati si dissolveranno, fatta forse eccezione per gli ammassi Gamma Velorum, Trumpler 14 e Lambda Orionis. Lo studio è descritto nell’articolo “The Gaia-ESO Survey: 3D dynamics of young groups and clusters from GES and Gaia EDR3“, recentemente pubblicato dalla rivista The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Tra gli autori dello studio figura anche l’astronoma L. Prisinzano dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo.

 

La figura di copertina (cliccare qui per visualizzare l’immagine interamente) mostra l’ammasso stellare Trumpler 14, osservato dall’Hubble Space Telescope nelle bande del vicino infrarosso.