Dischi protoplanetari ed accrescimento sulle stelle giovani a bassa metallicità: il caso di Dolidze 25
L’abbondanza di elementi chimici pesanti nelle regioni di formazione stellare influenza l’evoluzione delle stelle e dei loro dischi protoplanetari? Nuovi indizi da uno studio sulla regione Sh2-284
Nei primi milioni di anni di vita, le giovani stelle sono spesso circondate da un disco di gas e polveri chiamato “disco protoplanetario”. Come suggerisce il nome, è la struttura da cui possono formarsi i sistemi planetari.
La formazione dei pianeti, tuttavia, non è l’unico ruolo di questi dischi. Il disco, infatti, veicola l’accrescimento di gas sulla stella centrale per diversi milioni di anni. Sebbene la giovane stella abbia quasi raggiunto la sua massa finale, l’accrescimento di gas dal disco può avere conseguenze fondamentali sulla sua evoluzione successiva.
Uno dei parametri ambientali che può determinare l’evoluzione dei dischi e il tasso di accrescimento di gas è l’abbondanza di elementi chimici più pesanti di idrogeno ed elio, quella che in astronomia viene chiamata “metallicità”.
Alcuni fenomeni, come la formazione planetaria, l’interazione tra radiazione e materia nel disco e lo stesso processo di accrescimento, possono svolgersi diversamente nelle regioni a bassa metallicità, ossia dove l’abbondanza di elementi più pesanti rispetto a idrogeno ed elio è minore rispetto a quella del Sole.
Gli studi condotti finora sembrano indicare che, in contesti a bassa metallicità, le polveri nei dischi vengano disperse più rapidamente, mentre l’accrescimento di gas tenda a durare più a lungo.
La regione di formazione stellare a più bassa metallicità nota nella nostra Galassia è Sh2-284, che ospita il giovane ammasso stellare Dolidze 25. Con l’obiettivo di misurare il tasso con cui le stelle dell’ammasso accrescono gas dal proprio disco (il tasso di accrescimento), il team di ricerca guidato dall’astrofisica K. Biazzo (INAF – Osservatorio Astronomico di Roma) ha analizzato le osservazioni spettroscopiche di 68 stelle, eseguite con lo spettrografo MODS al Large Binocular Telescope (LBT).
Le osservazioni offrono diverse diagnostiche che hanno permesso di misurare i tassi di accrescimento di questi oggetti. I valori individuati variano da circa 10-6 a circa 10-10 masse solari all’anno (ovvero tassi che richiederebbero da un milione a dieci miliardi di anni per accrescere la massa di un Sole intero), con un valore medio attorno a 10-8 masse solari all’anno. Confrontando tali risultati con quelli di regioni a metallicità solare, gli autori dello studio hanno concluso che i tassi di accrescimento alla bassa metallicità di Dolidze 25 sono confrontabili a quelli delle regioni a metallicità solare. Questo comporta che l’accrescimento di gas dal disco verso la stella può essere efficientemente sostenuto nonostante le basse metallicità di questa regione.
Lo studio è descritto nell’articolo “LBT-MODS spectroscopy of young stellar objects in the distant metal-poor star forming region Sh2-284: Stellar and accretion properties“, recentemente pubblicato su Astrophysical Journal. Tra i coautori figura anche l’astrofisico Mario Giuseppe Guarcello dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo.
La figura di copertina (clicca qui per visualizzarla interamente) mostra un’immagine di Sh2-284 realizzata dal VLT Survey Telescope (VST)
