Per la prima volta, un team internazionale guidato dall’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), grazie alle recenti osservazioni della regione 30Dor-10, situata nella Grande Nube di Magellano, è riuscito a mappare la distribuzione di massa dei nuclei di formazione stellare (core mass function, CMF) al di fuori della nostra galassia. I risultati, pubblicati su Nature Communications, indicano che i meccanismi di frammentazione delle nubi di gas e polveri sono indipendenti dall’ambiente galattico di appartenenza, suggerendo l’esistenza di leggi fisiche universali per la nascita degli astri.
L’indagine è stata condotta spingendo al limite le capacità del radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) in Cile. È stata raggiunta una risoluzione angolare di 0,05 secondi d’arco, un valore che permette di distinguere dettagli di appena 2000 unità astronomiche a una distanza di circa 160 mila anni luce dalla Terra. Questa precisione ha consentito l’identificazione di 70 nuclei densi, i precursori delle future stelle, distribuiti in quattro protoammassi.
Per isolare correttamente i dati, i ricercatori hanno combinato le riprese millimetriche di ALMA con le osservazioni ottiche e infrarosse dei telescopi spaziali Hubble e James Webb. Questa sinergia è stata fondamentale per eliminare il segnale del gas ionizzato e confermare lo stato evolutivo precoce dei nuclei individuati.
L’immagine mostra la regione 30Dor-10 nella Grande Nube di Magellano, vista dal telescopio James Webb con un filtro che mette in risalto l’emissione di gas ionizzato. Nel box a sinistra è rappresentato uno dei due cluster considerati in questo studio, il “Clump 52”, come visto da ALMA prima di questi nuovi risultati, a una risoluzione di circa 20.000 unità astronomiche. Il box a destra mostra invece le nuove e impressionanti immagini a 2000 unità astronomiche (ovvero 2000 volte la distanza Terra-Sole), in cui si nota che questo cluster si separa in due protocluster. Il più brillante e massiccio è mostrato nel box in basso a destra. Crediti: A. Traficante et al.
L’universalità della legge di Salpeter
Il confronto tra i dati raccolti nella Grande Nube di Magellano e quelli relativi alla Via Lattea ha rivelato un andamento analogo, coerente con la nota legge di Salpeter. Questo avviene nonostante le profonde differenze ambientali: la regione osservata presenta infatti una metallicità inferiore, regimi di turbolenza diversi e una maggiore ionizzazione del mezzo interstellare rispetto alle zone di formazione stellare massiccia della nostra galassia.
“Nessuno aveva finora provato a condurre questo tipo di studi in regioni extragalattiche, che richiedono una risoluzione e una sensibilità significativamente più alte”, ha dichiarato Alessio Traficante, ricercatore dell’INAF e primo autore dello studio. “L’identificazione di più di 70 nuclei in 30Dor-10 era un risultato per nulla garantito, considerato che siamo andati a osservare un ambiente con un mezzo interstellare dalle caratteristiche profondamente diverse”.
La scoperta implica che, sebbene in ambienti estremi la distribuzione finale delle stelle (initial mass function) possa mostrare un eccesso di astri massicci, la fase iniziale di frammentazione dei nuclei densi resta coerente. Questi “semi” stellari possono accrescere la propria massa nel tempo seguendo dinamiche standardizzate.
Il lavoro si inserisce nel solco di programmi internazionali come ALMA-IMF e ALMAGAL, aprendo la strada a uno studio sistematico della formazione stellare in galassie remote. La possibilità di applicare metodologie finora limitate alla Via Lattea a contesti extragalattici permetterà di verificare se le leggi fondamentali dell’universo restino costanti anche negli ambienti più estremi e distanti.
