Mentre sondavano il centro di un grande gruppo di stelle, gli scienziati hanno avuto una grande sorpresa: hanno scoperto diversi flussi di gas interstellare, la cui intersezione formava una struttura simile a una clessidra con la sua forma insolita. Nelle profondità di questi torrenti erano nascoste due stelle giganti di nuova formazione.
Strutture simili, con la loro forma simile a una clessidra, sono osservate in aree di formazione stellare di bassa massa. Per la prima volta, un flusso di gas interstellare contenente metanolo è stato trovato nel campo della formazione stellare di massa elevata e, come hanno affermato gli scienziati, questo può aiutare a sondare aree di difficile accesso.
Eseguendo osservazioni utilizzando la griglia Atakama Large Millimeter / Submillimeter (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array, ALMA), un enorme radiotelescopio potente situato in Cile, un gruppo internazionale di astronomi ha studiato un luogo con un'alta densità stellare chiamata IRAS 16547-4247. A causa del fatto che grandi stelle di massa si formano in ambienti complessi con diverse protostelle - nuvole di polvere e gas, da cui in ultima analisi sorgono le stelle - che si trovano ad una grande distanza dalla Terra, quest'area rimane ancora disponibile solo per un tale telescopio ALMA.
"Sebbene molti astronomi abbiano suggerito che questa regione di formazione stellare di alta massa potrebbe essere il sito di formazione stellare, i telescopi esistenti non ci hanno permesso di studiare la cinematica del gas stellare vicino a grandi masse", ha detto Yui Higuchi, capo ricercatore presso l'Università di Ibaraki in Giappone. Gli scienziati possono studiare abbastanza facilmente le stelle paragonabili al Sole, ma la natura delle stelle con masse più di 10 volte la massa del Sole è piuttosto difficile da comprendere per loro. Mentre le stelle, simili al Sole, sono vicine e comuni, le stelle grandi sono lontane, ed è molto difficile trovarle. La regione più vicina di formazione stellare di alta massa è la Nebulosa di Orione, situata a circa 1.500 anni luce dalla Terra.
L'alta risoluzione angolare di ALMA consente agli scienziati di penetrare polvere e gas in aree remote dove si verifica la formazione di stelle e di effettuare osservazioni dettagliate. Le precedenti osservazioni dell'IRAS 16547-4247, i cluster che emettevano luce infrarossa a circa 9.500 anni luce dalla Terra nella direzione della costellazione dello Scorpione, mostravano due flussi di gas che possono emettere una stella o diverse fonti, incluso un oggetto luminoso nel centro del cluster.
Durante il rilevamento di polvere usando ALMA, gli scienziati hanno scoperto che la regione contiene due nubi di gas compatta ad alta densità, la cui massa è di 10-20 volte la massa del Sole. Gli astronomi credono che all'interno di ciascuno di questi bozzoli di gas vi sia una nuova stella di massa.
Le osservazioni fatte con l'aiuto di ALMA hanno mostrato che il flusso di gas precedentemente rilevato, diretto da nord a sud, si è rivelato essere in realtà due flussi, uno dei quali si espande da nord a sud, e l'altro si restringe da est a ovest. Sono stati anche scoperti nuovi flussi ad alta velocità. Poiché una stella può emettere solo una coppia di flussi che emanano dai suoi poli, gli scienziati hanno concluso che il processo di nascita di diverse stelle si svolge in quest'area. Osservando le molecole di metanolo che accompagnano le molecole di monossido di carbonio provenienti da questa area, il gruppo ha scoperto che formano una struttura a clessidra con IRAS 16547-4247 al centro. In precedenza, tali formazioni si trovavano solo in aree di formazione stellare di bassa massa e per la prima volta tale struttura si trovava nell'area di formazione stellare di massa elevata.
"ALMA ci ha permesso di vedere complessi ammassi stellari che sono anche sette volte più lontani dalla Terra rispetto alla Nebulosa di Orione, con la più alta risoluzione", ha detto Higuchi in una nota. "ALMA diventerà un aiuto indispensabile nell'esplorazione futura di aree ad alta densità stellare."
I risultati sono stati pubblicati in Astrophysical Journal Letters ad aprile.
