Non lasciamoci ingannare dalla solitudine del Sole: quasi la
metà delle stelle, infatti, appartiene a sistemi multipli, cioè a coppie
o terzetti di astri in orbita reciproca. A dispetto di questa incredibile
abbondanza, però, le fasi evolutive iniziali dei sistemi stellari multipli sono
ancora poco conosciute. Il motivo principale è che queste fasi embrionali si
svolgono - ovviamente - in regioni molto ricche di polveri e gas, coltri
estremamente efficaci nel nasconderci quanto accade al loro interno.
Davvero eccezionali, dunque, le osservazioni compiute dal
team di Jaime Pineda (ETH di Zurigo) e pubblicate in questi giorni su
Nature. Per il loro studio, gli astronomi hanno fatto ricorso a
strumenti d'eccellenza, potendo disporre non solo delle 27 antenne del VLA (Very
Large Array) di Socorro in New Mexico e dell'incredibile antenna da 100
metri di diametro del Green Bank Telescope in West Virginia, ma anche
del James Clerk Maxwell Telescope, il più grande strumento al mondo per
la radiazione sub-millimetrica che opera sulla vetta del Mauna Kea alle Hawaii.
Obiettivo iniziale del team era quello di studiare nei
dettagli Barnard 5, un denso agglomerato di gas distante 800 anni luce dalla
Terra in direzione della costellazione di Perseo, al cui interno si sapeva che
si stava formando una stella. Le osservazioni erano volte a individuare le
emissioni radio delle molecole di metano in quella densa nube dall'aspetto
filamentoso. Con loro grande sorpresa gli astronomi hanno scoperto che, oltre
alla stella in un avanzato stadio della sua formazione, Barnard 5 racchiudeva
anche altri tre agglomerati di gas, destinati a dar vita ad altrettante stelle.
Si tratta in assoluto della prima volta che gli astronomi riescono a osservare
un sistema stellare multiplo nelle sue fasi embrionali.
Questi bozzoli stellari hanno distanze reciproche comprese
tra 3 mila e 11 mila unità astronomiche e, stando ai calcoli e alle simulazioni
di Pineda e collaboratori, il loro processo di formazione si protrarrà ancora
per circa 40 mila anni. Potrebbe sembrare un tempo molto lungo, in realtà per
gli standard astronomici è eccezionalmente breve. Quel sistema stellare,
insomma, si sta formando in modo insolitamente rapido.
L'analisi dinamica, però, lascia davvero poche speranze di
sopravvivenza al quartetto di giovani stelle. Le due più vicine tra loro,
infatti, daranno origine a un sistema stellare doppio sufficientemente stabile,
mentre le altre due verranno con molta probabilità espulse definitivamente dal
sistema nel volgere di mezzo milione di anni. E' comunque possibile che una
delle due stelle destinate all'espulsione possa rimanere legata alle altre due,
immessa su un'orbita molto ampia. «I sistemi stellari con più di tre membri
- ha spiegato Pineda - sono
piuttosto instabili e soggetti alle mutue interferenze. Lo scenario più
probabile, dunque, è che il quartetto di Barnard 5 sopravviva solamente per un
breve periodo e venga poi smembrato.»
La scoperta getta nuova luce sui meccanismi che stanno alla
base della formazione dei sistemi stellari multipli. Dimostra infatti che anche
la frantumazione dei densi filamenti di gas può essere un meccanismo
efficiente, da affiancare agli altri scenari solitamente chiamati in causa,
quali la frammentazione da un unico denso inviluppo, oppure la separazione di
globuli gassosi all'interno del disco di gas che orbita intorno a una stella in
formazione. Scenari ai quali, ovviamente, bisogna affiancare quelli
esclusivamente dinamici della reciproca cattura gravitazionale di stelle già
formate.
Le informazioni acquisite grazie all'osservazione di ciò che sta accadendo in Barnard 5 non comprendono, però, caratteristiche che permettano agli astronomi di individuare altri sistemi simili a quello. Molto chiara, a tal proposito, Stella Offner, ricercatrice dell'Università del Massachusetts e coautrice dello studio: «Ci farebbe molto comodo sapere quanto una simile configurazione possa essere comune. Sfortunatamente dalla prima osservazione con il Green Bank Telescope non potevamo prevedere cosa ci fosse davvero da quelle parti, dunque ora non sappiamo cosa si debba esattamente cercare. Saranno indispensabili un attento lavoro di osservazione e un gran numero di simulazioni numeriche prima di riuscire a scoprire un altro sistema come Barnard 5.»