La maggior parte delle stelle si forma in insiemi, chiamati ammassi o associazioni, che includono stelle molto massicce. Queste stelle giganti emettono grandi quantità di radiazioni ad alta energia , che possono distruggere dischi relativamente fragili di polvere e gas che sono in procinto di coalescere per formare nuovi pianeti.
Un team di astronomi ha utilizzato l’osservatorio a raggi X Chandra della NASA , in combinazione con dati ultravioletti, ottici e infrarossi , per individuare dove potrebbero trovarsi alcuni dei punti più insidiosi di un ammasso stellare , dove le possibilità che si formino pianeti sono ridotte.
L’obiettivo delle osservazioni era Cygnus OB2, che è il più grande ammasso di stelle più vicino al nostro Sole, a una distanza di circa 4.600 anni luce . L’ammasso contiene centinaia di stelle massicce e migliaia di stelle di massa inferiore. Il team ha utilizzato lunghe osservazioni di Chandra puntate su diverse regioni di Cygnus OB2 e il set di immagini risultante è stato poi unito insieme in un’unica grande immagine.
Le osservazioni profonde di Chandra hanno mappato il bagliore diffuso dei raggi X tra le stelle e hanno anche fornito un inventario delle stelle giovani nell’ammasso. Questo inventario è stato combinato con altri che utilizzano dati ottici e infrarossi per creare il miglior censimento delle stelle giovani nell’ammasso. In questa nuova immagine composita, i dati di Chandra (viola) mostrano l’emissione diffusa di raggi X e le giovani stelle in Cygnus OB2, mentre i dati a infrarossi del telescopio spaziale Spitzer della NASA, ora in pensione (rosso, verde, blu e ciano) rivelano giovani stelle e polvere e gas più freddi in tutta la regione. In questi affollati ambienti stellari, sono presenti grandi quantità di radiazioni ad alta energia prodotte da stelle e pianeti. Insieme, i raggi X e l’intensa luce ultravioletta possono avere un impatto devastante sui dischi e sui sistemi planetari in via di formazione.
I dischi che formano pianeti attorno alle stelle svaniscono naturalmente nel tempo. Una parte del disco cade sulla stella e una parte viene riscaldata dai raggi X e dalle radiazioni ultraviolette della stella ed evapora in un vento. Quest’ultimo processo, noto come “fotoevaporazione”, di solito dura tra 5 e 10 milioni di anni con stelle di medie dimensioni prima che il disco scompaia. Se nelle vicinanze ci sono stelle massicce, che producono la maggior parte dei raggi X e delle radiazioni ultraviolette, questo processo può essere accelerato. I ricercatori che hanno utilizzato questi dati hanno trovato prove evidenti che i dischi di formazione planetaria attorno alle stelle scompaiono molto più rapidamente quando sono vicini a stelle massicce che producono molta radiazione ad alta energia. I dischi scompaiono anche più rapidamente nelle regioni in cui le stelle sono più vicine. Per le regioni di Cygnus OB2 con meno radiazioni ad alta energia e un numero inferiore di stelle, la frazione di stelle giovani con dischi è di circa il 40%. Per le regioni con più radiazioni ad alta energia e un numero maggiore di stelle, la frazione è di circa il 18%. L’effetto più forte, ovvero il posto peggiore in cui trovarsi per un potenziale sistema planetario, si trova entro circa 1,6 anni luce dalle stelle più massicce dell’ammasso.
Uno studio separato dello stesso team ha esaminato le proprietà dell’emissione diffusa di raggi X nell’ammasso. Hanno scoperto che l’emissione diffusa ad alta energia proviene da aree in cui i venti di gas che soffiano via dalle stelle massicce si sono scontrati tra loro. Ciò fa sì che il gas diventi più caldo e produca raggi X. L’emissione meno energetica probabilmente proviene dal gas nell’ammasso che si scontra con il gas che lo circonda. Sono disponibili due articoli separati che descrivono i dati Chandra di Cygnus OB2. L’articolo sulle zone di pericolo planetario, guidato da Mario Giuseppe Guarcello (Istituto Nazionale di Astrofisica di Palermo, Italia), è apparso nel numero di novembre 2023 dell’Astrophysical Journal Supplement Series ed è disponibile qui . L’articolo sull’emissione diffusa, guidato da Juan Facundo Albacete-Colombo (Università di Rio Negro in Argentina) è stato pubblicato nello stesso numero di Astrophysical Journal Supplement ed è disponibile qui . Il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, Alabama, gestisce il programma Chandra. Il Chandra X-ray Center dello Smithsonian Astrophysical Observatory controlla le operazioni scientifiche da Cambridge, Massachusetts, e le operazioni di volo da Burlington, Massachusetts.
Il JPL ha gestito la missione Spitzer Space Telescope per la Science Mission Directorate della NASA a Washington fino al ritiro della missione nel gennaio 2020. Le operazioni scientifiche sono state condotte presso lo Spitzer Science Center presso il Caltech. Le operazioni del veicolo spaziale erano basate presso la Lockheed Martin Space a Littleton, Colorado. I dati sono archiviati presso l’Infrared Science Archive gestito dall’IPAC presso il Caltech. Il Caltech gestisce il JPL per la NASA.
Per saperne di più, leggi l’articolo dell’Osservatorio a raggi X Chandra della NASA.
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Descrizione visiva
Questa pubblicazione presenta un’immagine composita dell’ammasso stellare Cygnus OB2, che ricorda un cielo notturno ricoperto di nuvole arancioni, viola e grigie.
Il centro dell’immagine quadrata è dominato da una foschia viola. Questa foschia rappresenta emissioni diffuse di raggi X e stelle giovani, rilevate dall’osservatorio a raggi X Chandra. Attorno alla foschia viola c’è una nube arancione mattone screziata e striata. Un’altra nube che ricorda un viticcio di fumo grigio si estende dalla nostra parte inferiore sinistra fino al centro dell’immagine. Queste nubi rappresentano polvere e gas relativamente freddi osservati dal telescopio spaziale Spitzer.
Sebbene le nubi intrecciate coprano la maggior parte dell’immagine, le migliaia di stelle all’interno dell’ammasso brillano. Le stelle di massa inferiore si presentano come minuscoli puntini di luce. Le stelle massicce brillano, alcune con lunghi picchi di rifrazione.
Fonte: https://www.nasa.gov/image-article/planets-beware-nasa-unburies-danger-zones-of-star-cluster/
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