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TENDENZE SCIENTIFICHE: ecco come nasce una stella

Alcuni scienziati hanno prodotto la simulazione della nascita di una stella più realistica al mondo.

Ricerca di base

Quando osservate il cosmo, vi chiedete mai come avvenga la nascita di una stella? Per ogni stella che muore, altre si formano. Il modo in cui ciò avviene è tanto affascinante quanti gli astri stessi. La nascita di una stella avviene nel corso di milioni di anni. Come riportato in uno studio pubblicato sulla rivista «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society», alcuni ricercatori hanno utilizzato uno strumento noto come STAR FORmation in Gaseous Environments (STARFORGE) per simulare, in poco più di un minuto, il modo in cui enormi nuvole di materia nello spazio portano alla formazione delle stelle.

Simulazione digitale d’avanguardia: dove nascono le stelle

La maggior parte delle stelle nasce all’interno di grandi nuvole di gas e polvere chiamate nebulose. STARFORGE rappresenta in modo accurato ciò che accade davvero in queste massicce aggregazioni gassose presenti nello spazio, all’origine dei pianeti e delle stelle. Un nuovo video mostra la prima simulazione numerica della formazione di una stella e, rappresentando diversi milioni di anni in meno di 90 secondi, è considerato il modello più realistico tra quelli esistenti. «Ormai da un paio di decenni si effettuano simulazioni della formazione delle stelle, ma STARFORGE compie un gigantesco passo in avanti per tale tecnologia», ha commentato Michael Grudić, primo autore dello studio e astrofisico teorico presso l’Università Northwestern negli Stati Uniti, in un comunicato stampa. «Altri modelli sono solo riusciti a simulare una piccola porzione della nuvola in cui si formano gli astri, ma non l’intera nebulosa ad alta risoluzione. Non vedendo il contesto più ampio, molti fattori che potrebbero influenzare l’esito della nascita stellare non vengono compresi». Per creare STARFORGE, i ricercatori hanno preso in considerazione diversi elementi fisici, come la temperatura, la gravità, i campi magnetici e la dinamica dei gas, e per oltre tre mesi hanno svolto simulazioni su Frontera, uno dei supercomputer più grandi e maggiormente potenti al mondo. Al momento della sua formazione, una stella emette getti di gas ai poli che le permettono di non ingrandirsi eccessivamente. Secondo i risultati della ricerca, i getti emessi dalle stelle di nuova formazione aiutano a controllare quanto materiale viene accumulato dall’astro. Nelle simulazioni senza i getti, le stelle normali avevano una massa pari a circa 10 volte quella del Sole, risultando dunque molto più grandi di una stella media realistica. In quelle che includevano i getti, invece, la massa stellare era meno della metà di quella solare, una grandezza molto più nella norma. «I getti ostacolano l’afflusso di gas verso la stella», ha spiegato Grudić. «In sostanza, soffiano via i gas che altrimenti sarebbero stati inglobati nell’astro, aumentandone la massa. Si sospettava che ciò accadesse, ma grazie alla simulazione dell’intero sistema ora conosciamo bene i dettagli del processo».

Rispondere a domande fondamentali sull’universo

Secondo quanto osservato da Grudić, una comprensione migliore delle stelle ci porterà a conoscere meglio l’universo e il posto che vi occupiamo. «Se riusciamo a comprendere la formazione delle stelle, possiamo anche capire come si formano le galassie e quindi offrire nuovi indizi sulla composizione dell’universo. Capire da dove arriviamo e come siamo posizionati nel cosmo dipende, in ultima analisi, dalla nostra comprensione dell’origine delle stelle». «La modalità di formazione delle stelle è una questione centrale per l’astrofisica», ha affermato Claude-André Faucher-Giguère, primo autore e astrofisico dell’Università Northwestern. «Data la serie di processi fisici coinvolti, si tratta di un campo molto complesso da esplorare. Questa nuova simulazione ci aiuterà ad affrontare direttamente domande fondamentali a cui in passato non potevamo dare una risposta definitiva».

Parole chiave

stella, STARFORGE, formazione delle stelle, gas, simulazione, getto, universo, spazio, nuvola