Simulate oscillazioni di plasma incandescente in canali magnetici che connettono stelle e dischi protoplanetari

di Mario Giuseppe Guarcello    ( segui @mguarce)

 

 

Uno studio in collaborazione tra INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo, Universita` di Palermo e Universita` Carlo III di Madrid, e appena pubblicato su The Astrophysical Journal, mostra che giganteschi brillamenti in giovani stelle della nebulosa di Orione avvengono in lunghi tubi magnetici che collegano le stelle ai loro dischi protoplanetari.

 

Le stelle si formano da grandi nubi che si contraggono e collassano su se stesse per gravita`. Della nube iniziale rimane un residuo che forma un disco schiacciato di materiale che orbita intorno alla protostella. Da questo disco precipita ancora del materiale sulla stella. Il bordo interno del disco viene progressivamente eroso dall’attivita` della stella stessa e si pensa che i flussi che dal disco cadano sulla stella scorrano lungo canali magnetici. Infatti le giovani stelle ruotano velocemente e sviluppano intensi campi magnetici che si estendono presumibilmente fino al loro disco.

 

Sul Sole il campo magnetico non e` cosi` intenso, ma localmente puo` intensificarsi e rilasciare improvvisamente energia determinando forti esplosioni dette brillamenti, ben visibili specialmente nella banda dei raggi X e dell’estremo ultravioletto. I brillamenti possono essere intensi quanto e piu` dell’intera corona solare e la loro temperatura sale da qualche milione a oltre dieci milioni di gradi.

 

Anche le gigantesche strutture magnetiche sulle stelle giovani vengono messe sotto stress e vi si verificano brillamenti che sono migliaia di volte piu` intensi che sul Sole e in cui la temperatura puo` superare i cento milioni di gradi. Nelle regioni di formazione stellare se ne osservano in continuazione e a volte le stelle vengono rivelate proprio in conseguenza dell’aumento di emissione X durante i brillamenti. Sul Sole i brillamenti hanno breve durata, da alcuni minuti a qualche ora, ma sulle stelle giovani possono durare anche piu` di un giorno. La nebulosa di Orione contiene centinaia di stelle appena formate e moltissime mostrano grandi brillamenti. Di recente, grazie alla campagan osservativa “Chandra Orion Ultradeep Project”, un’osservazione della Nebulosa di Orione realizzata con il satellite Chandra e lunga 13 giorni, che ha visto un forte coinvolgimento dell’Osservatorio Astronomico di Palermo, si è scoperto che alcuni di questi lunghi e intensi brillamenti mostrano delle oscillazioni nell’intensita` nei raggi X con periodi di qualche ora.

 

I recenti modelli idrodinamici realizzati dal team di ricercatori guidato dal prof. Fabio Reale, dell’Università degli Studi ed Osservatorio Astronomico di Palermo che simulano iniezioni di energia in tubi magnetici dimostrano che queste oscillazioni sono prodotte da plasma che viaggia a grande velocita` avanti e indietro lungo i tubi magnetici che hanno lunghezze di parecchi raggi solari. “Che tubi magnetici cosi` lunghi esistano e siano sede di brillamenti e` oggetto di acceso dibattito. – dice Fabio Reale, che ha diretto questo studio – Il nostro studio porta una prova molto forte, perche` e` difficile immaginare che un comportamento cosi` coerente su scale di tempo cosi` lunghe possa essere generato in strutture piu` piccole che si accendono all’unisono. Il modello invece riproduce le oscillazioni in modo quantitativo e senza forzature. E` chiaro che queste esplosioni possono avere un impatto molto importante sul disco, da cui si formano i pianeti.”

 

L’immagine (link) mostra la simulazione di una loop magnetica che connette una stella giovane con il proprio disco protoplanetario, che confina del plasma incandescente che oscilla tra stella e disco.