Combinando indagini del telescopio Chandra di Nasa con i dati del satellite Gaia di Esa, un team di astronomi guidati dalla Penn State University ha realizzato lo studio più approfondito sull’attività magnetica delle giovani stelle: dal lavoro è emerso un precoce processo di diminuzione della luminosità dei raggi X per le stelle simili al nostro Sole ma più giovani di miliardi di anni. Pubblicata su The Astrophysical Journal, la ricerca fornisce importanti informazioni anche su come i raggi X stellari possano arrestare la crescita dei pianeti attorno e far evaporare la loro atmosfera.

Con l’obiettivo di comprendere come cambiano i livelli di attività magnetica di stelle come il nostro Sole nelle prime decine di milioni di anni dalla loro formazione, i ricercatori si sono affidati alle osservazioni a raggi X di Chandra. Le stelle con una maggiore attività legata ai campi magnetici sono, infatti, quelle più luminose nei raggi X.
L’indagine ha interessato un campione complessivo di oltre 6000 giovani stelle, con età comprese tra 7 milioni e 25 milioni di anni. Queste stelle sono distribuite all’interno di 10 diversi ammassi aperti, ossia gruppi poco compatti composti da poche migliaia di stelle tutte nate dalla stessa nube molecolare gigante. In quanto insieme di stelle quasi coetanee e formatesi nella stessa culla, gli ammassi aperti sono un campo di indagine perfetto per studiare come avviene l’evoluzione delle stelle e dei rispettivi pianeti.

Il risultato emerso dalla ricerca è che la luminosità dei raggi X delle giovani stelle simili al Sole è all’incirca costante per i primi milioni di anni, ma poi subisce una diminuzione tra i 7 e i 25 milioni di anni di età. Un processo che sarebbe maggiormente rapido per le stelle più pesanti.

Da tempo gli astronomi sanno che il responsabile di queste variazioni è la dinamo stellare, un processo che coinvolge la rotazione della stella e la convezione, ovvero l’aumento e la diminuzione del gas caldo all’interno della stella. La dinamo è dunque il motore generatore del campo magnetico di una stella.

Man mano che una stella invecchia le dinamo diventano, tuttavia, meno efficienti. La ricerca ha mostrato che questo deterioramento avviene gradualmente per le stelle meno massicce del Sole, mentre è radicale per quelle più massicce: esse vanno, infatti, incontro all’estinzione della dinamo stellare a causa della scomparsa delle zone convettive.

Comprendere come varia il grado di attività stellare è fondamentale, inoltre, per studiare come essa influenza il processo di formazione planetaria. Le stelle giovani più vivaci e magneticamente attive eliminano rapidamente i loro dischi di gas e polvere, arrestando così la crescita dei pianeti attorno.

Stelle estremamente attive potrebbero, infatti, lanciare raggi X e luce ultravioletta così energici da far perdere a un pianeta roccioso come la Terra gran parte della sua atmosfera originale, ricca d’idrogeno. In caso di mancanza di un campo magnetico terrestre, questa raffica di energia sarebbe in grado, inoltre, di eliminare del tutto anche l’atmosfera successiva ricca di anidride carbonica.

Immagine in evidenza: l’ammasso aperto NGC 3293, a circa 8.300 anni luce dalla Terra è uno degli ammassi indagati dalla ricerca attraverso Chandra. Crediti immagine: Nasa/Cxc/Penn State Univ./K. Getman et al.; Infrarossi: Esa/Nasa Jpl-Caltech/Herschel Space Observatory/JPL/Ipac; Nasa JPL-Caltech/Ssc/Spitzer Space Telescope.