Westerlund 1: contrazione ed espansione di un un superammasso stellare

Scoperto nel superammasso stellare Westerlund 1 un alone di stelle in espansione asimmetrica mentre il nucleo sembra contrarsi

 

Gli ammassi stellari sono un prodotto diretto del processo di formazione stellare: se infatti dalla contrazione gravitazionale di una nube si forma un numero sufficientemente alto di stelle, queste rimangono legate dalla reciproca attrazione gravitazionale per almeno alcuni milioni di anni.

Ad oggi sono due i meccanismi principali ipotizzati per la formazione degli ammassi stellari. Il collasso monolitico prevede la rapida concentrazione di grandi quantità di gas in una regione limitata della nube, portando alla formazione di un ammasso fin da subito molto denso (in termini di numero di stelle per unità di volume). Il collasso gerarchico, invece, prevede la formazione di vari sotto-gruppi stellari in centri distinti, che successivamente si fondono per creare un ammasso più grande. Negli ultimi anni si è fatta strada anche l’ipotesi che gli ammassi più massicci possano formarsi in seguito a collisioni tra nubi molecolari.

 

Un modo per distinguere tra i diversi scenari proposti consiste nello studiare la dinamica interna dell’ammasso. Il modo in cui le sue stelle si disperdono verso l’esterno o si concentrano verso il centro in funzione della loro massa permette infatti di risalire ai possibili meccanismi di formazione. Questo richiede però la misura del moto di ogni singola stella dell’ammasso: un’impresa oggi possibile grazie a missioni come Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) o a campagne osservative come la VISTA Variables in the Vía Láctea survey (VVV) e la sua estensione (VVVx).

 

Il team di ricerca guidato dall’astrofisica C. Órdenes-Huanca (Pontificia Universidad Católica de Chile) ha analizzato i dati VVVx del superammasso Westerlund 1. In un precedente lavoro, il gruppo aveva identificato 1286 stelle di massa intermedia appartenenti all’ammasso, di cui ora ha studiato nel dettaglio la cinematica.

Lo studio ha messo in evidenza la presenza di un alone esterno di stelle che si stanno allontanando dall’ammasso a varie velocità. Questo movimento di espansione non è sfericamente uniforme, ma mostra una direzione preferenziale orientata a un angolo di posizione di 84° (misurato dal Nord verso Est). Questa asimmetria potrebbe rivelare dettagli cruciali sulla storia passata di Westerlund 1.

Inoltre, gli autori hanno osservato che le stelle nella regione più interna dell’ammasso mostrano segni di una possibile contrazione verso il centro. Una simile configurazione dinamica è coerente con uno scenario di formazione guidato dal collasso monolitico della nube originaria.

Lo studio è descritto nell’articolo EWOCS-VIII: Internal kinematics and expansion of Westerlund 1 from VVVX proper motions, ottavo lavoro della serie EWOCS (Extended Westerlund 1 and 2 Open Clusters Survey), pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics.

 

La figura di copertina (cliccare qui per visualizzarla per intero) mostra una ripresa di Westerlund 1 e della regione circostante realizzata con il Vista Telescope (pannello in alto) e un diagramma con la posizione e il moto proiettato sul cielo delle stelle oggetto di questo studio (pannello in basso). Il colore dei vettori indica la direzione del moto di ogni singola stella.