L’eruzione estrema di una giovane stella che somiglia al Sole suggerisce che i pianeti nascenti debbano esistere in un ambiente piuttosto selvaggio. Un team di scienziati del Centro di Astrofisica (CfA) ha utilizzato il Submillimeter Array (SMA), una serie di telescopi a Maunakea nelle Hawaii, per osservare la giovane stella HD 283572. Il team ha osservato come la luminosità di HD 283572 aumentava di centinaia di volte nel corso di poche ore. Questa eruzione osservata è considerata una delle più potenti eruzioni stellari mai viste.
Situata a circa 400 anni luce di distanza, HD 283572 è circa 1,4 volte più massiccia del Sole ma con poco meno di 3 milioni di anni, è oltre mille volte più giovane della nostra stella, che ha circa 4,6 miliardi di anni. Ciò significa che, quando gli astronomi hanno osservato HD 283572, l’hanno osservata nella stessa fase della vita in cui si trovava il Sole quando ha iniziato a formare pianeti, come la Terra. Di conseguenza, questi risultati potrebbero indicare che i pianeti in formazione, compresi quelli del Sistema Solare, devono affrontare condizioni turbolente.
“Siamo rimasti sorpresi nel vedere un brillamento straordinariamente luminoso proveniente da una giovane stella ordinaria“, ha detto in una nota Joshua Bennett Lovell, leader del team e scienziato del CfA. “Qualsiasi potenziale pianeta in via di sviluppo in questo sistema sarebbe stato martellato dall’intensa forza di questo brillamento. Non vorrei crescere lì!”.
Le giovani stelle sono come molle avvolte strettamente
Si ritiene che i brillamenti stellari come quelli osservati da Lovell e colleghi si creino quando le stelle ruotano e intrecciano i loro campi magnetici. Proprio come una molla avvolta troppo strettamente accumula energia cinetica che deve essere rilasciata, l’energia magnetica immagazzinata in questi campi magnetici avvolti deve essere scaricata. Per le stelle, questo fa sì che esplosioni di particelle accelerate eruttino attraverso le loro superfici e si diffondano nello spazio.
I brillamenti stellari che accompagnano questa eruzione di materia stellare, o plasma, possono aumentare la luminosità di una stella di decine o centinaia di volte e attraverso una gamma di lunghezze d’onda della luce. Tuttavia, individuare tali brillamenti è ancora difficile perché questi eventi accadono essenzialmente in modo casuale, quindi non c’è un’idea chiara di quando puntare un telescopio verso una stella per cogliere il suo prossimo scatto d’ira. Questo è stato certamente il caso di HD 283572, che appariva dormiente prima della sua tremenda eruzione.
“Ogni volta che abbiamo puntato l’SMA verso la stella dopo questo brillamento, non abbiamo visto nulla”, ha spiegato Lovell. “I nostri risultati confermano che questi eventi di brillamento sono rari alle lunghezze d’onda millimetriche, ma che possono essere estremamente potenti per le stelle di questa giovane età”.
Un “evento immenso”
Nel corso di un periodo di 9 ore, l’energia del brillamento di HD 283572 ha raggiunto livelli milioni di volte superiori all’energia rilasciata da brillamenti simili misurati in prossimità del Sistema Solare. “Si è trattato di un evento immenso, equivalente a consumare l’intero arsenale nucleare della Terra in circa un millisecondo, ancora e ancora, per quasi mezza giornata!“, afferma Garrett Keating, scienziato del progetto SMA e membro del team. “Se teniamo conto delle lunghezze d’onda della luce stellare che l’SMA non ha osservato, ci aspettiamo che avrebbe potuto essere addirittura molte volte più energetica“.
Il team ha individuato solo un brillamento proveniente da HD 283572, quindi al momento non possiamo essere sicuri di cosa abbia esattamente innescato la massiccia esplosione. “I brillamenti a queste lunghezze d’onda sono rari e non avevamo previsto di vedere altro che il debole bagliore della polvere che forma i pianeti“, ha detto Keating. “È un vero enigma, e ci sono una serie di meccanismi che potrebbero essere in gioco. Le interazioni con stelle o pianeti compagni invisibili o l’attività periodica delle macchie stellari sono due possibilità, ma ciò che rimane senza dubbio è quanto sia stato un evento potente”.
Eruzioni come questa sono così potenti che possono spazzare via le atmosfere mentre si sviluppano attorno ai giovani pianeti in formazione. La scoperta di un tale brillamento energetico in questo periodo cruciale della vita di un sistema planetario dà agli scienziati un indizio sul tipo di pressioni che la Terra e i suoi pianeti fratelli avrebbero sperimentato durante la loro formazione circa 4,5 miliardi di anni fa. I risultati potrebbero anche suggerire ciò che potrebbero sperimentare gli esopianeti nelle prime fasi della loro vita.
Il team dietro questa ricerca sta continuando a monitorare HD 283572 per determinare la frequenza con cui la giovane stella erutta e per vedere se questo brillamento potrebbe influenzare la crescita delle atmosfere planetarie nei pianeti nascenti intorno ad essa. Inoltre, una nuova campagna SMA studierà altre giovani stelle simili a HD 283572 per determinarne le proprietà tipiche e le frequenze di brillamento. Combinando i dati SMA con osservazioni a lunghezze d’onda più lunghe, il team spera anche di comprendere meglio la fisica di questi brillamenti e i processi da cui derivano.
I risultati del team sono stati accettati per la pubblicazione sulla rivista The Astrophysical Journal Letters, con un documento di pre-peer review disponibile su arXiv.
