Così nascono le stelle oltre la Via Lattea: nuove prove dalla Grande Nube di Magellano

Uno studio guidato dall’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) apre una nuova finestra sulla comprensione della formazione stellare al di fuori della nostra galassia. Per la prima volta, gli astronomi sono riusciti a mappare con altissima precisione la distribuzione di massa dei nuclei da cui nascono le stelle in un ambiente extragalattico, offrendo indizi cruciali sull’universalità dei processi che regolano la nascita degli astri.

Una mappa senza precedenti nella Grande Nube di Magellano

Il lavoro, pubblicato su Nature Communications, si concentra sulla regione 30Dor-10 nella Grande Nube di Magellano, una galassia satellite della Via Lattea ben visibile dall’emisfero australe e spesso studiata anche dalla comunità scientifica europea.

Grazie alle osservazioni del radiotelescopio Alma (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), situato nel deserto di Atacama in Cile, il team ha ottenuto una risoluzione mai raggiunta prima nello studio di questi fenomeni al di fuori della nostra galassia.

L’obiettivo era analizzare la cosiddetta core mass function, ovvero la distribuzione delle masse degli addensamenti di gas e polveri — i “semi” da cui si formeranno nuove stelle.

Tecnologie d’avanguardia per osservare l’universo remoto

Per ottenere questi risultati, i ricercatori hanno sfruttato Alma al limite delle sue capacità, raggiungendo una risoluzione angolare di appena 0,05 secondi d’arco. In termini pratici, equivale a distinguere una moneta da un euro a circa 100 chilometri di distanza.

Questa precisione ha permesso di osservare strutture di circa 2000 unità astronomiche (ossia 2000 volte la distanza tra Terra e Sole) a una distanza di circa 160 mila anni luce.

All’interno della regione 30Dor-10 sono stati identificati 70 nuclei densi di gas e polveri, distribuiti in quattro protoammassi stellari. Si tratta di strutture estremamente giovani, come confermato anche dall’integrazione dei dati provenienti dai telescopi spaziali Hubble e James Webb, fondamentali per eliminare le interferenze causate dal gas ionizzato.

Dalla scala galattica a quella extragalattica

«Lo studio delle masse dei nuclei nella Via Lattea è ormai diventato quasi di routine», spiega Alessio Traficante, ricercatore Inaf e primo autore dello studio. «Ma nessuno aveva mai tentato un’analisi così dettagliata in ambienti extragalattici, dove le condizioni sono molto diverse e le osservazioni molto più complesse».

La sfida principale era legata proprio alle caratteristiche del mezzo interstellare nella Grande Nube di Magellano, che presenta differenze significative rispetto alla nostra galassia, ad esempio in termini di composizione chimica (metallicità), turbolenza e ionizzazione.

Una scoperta che conferma una legge fondamentale

Nonostante queste differenze, il confronto tra i dati raccolti e quelli relativi alla Via Lattea ha rivelato un risultato sorprendente: la distribuzione delle masse dei nuclei segue lo stesso andamento previsto dalla legge di Salpeter, un principio fondamentale dell’astrofisica che descrive come si distribuiscono le masse delle stelle nascenti.

Questo suggerisce che i meccanismi iniziali di frammentazione delle nubi molecolari — il primo passo nella formazione stellare — siano sostanzialmente indipendenti dall’ambiente.

Implicazioni per la formazione stellare

In ambienti estremi come quello della regione 30Dor-10, è possibile che nelle fasi successive si sviluppi una maggiore presenza di stelle massicce rispetto a quanto osservato nella Via Lattea. Tuttavia, la fase iniziale — quella in cui si formano i nuclei — sembra seguire regole universali.

Un altro aspetto rilevante riguarda l’evoluzione di questi nuclei: i dati suggeriscono che possano accrescere la propria massa nel tempo, un processo già osservato anche nella nostra galassia.

Verso uno studio globale della nascita delle stelle

Questo risultato rappresenta un passo importante verso una comprensione più ampia e sistematica della formazione stellare nell’universo. Il lavoro si inserisce nel contesto dei grandi programmi osservativi di Alma, come Alma-Imf e AlmaGal, che puntano a estendere le analisi oltre i confini della Via Lattea.

Per la prima volta, tecniche finora utilizzate quasi esclusivamente su scala galattica vengono applicate con successo a sistemi extragalattici, aprendo nuove prospettive per verificare se le leggi fisiche che governano la nascita delle stelle siano davvero universali.

Conclusioni

Lo studio dimostra che, nonostante le condizioni ambientali possano variare significativamente tra galassie diverse, i processi fondamentali alla base della formazione stellare sembrano seguire schemi comuni. Una scoperta che rafforza l’idea di un universo regolato da leggi fisiche coerenti, anche nei contesti più lontani e complessi.

Mele Frediano

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