Misura del tasso di accrescimento nelle stelle in formazione

La prima fase della formazione di una stella consiste nel collasso gravitazionale di una nube molecolare: l’autogravità della nube ha sopraffatto i termini di pressione termica, magnetica e turbolenta, che normalmente la bilanciano, e si forma un oggetto centrale, detto protostella, che non si trova ancora nelle condizioni necessarie ad attivare le reazioni termonucleari che definiscono una stella e che attrae il materiale restante in caduta libera. Una parte del materiale, per la conservazione del momento angolare totale, non viene assimilato direttamente, ma si dispone in una struttura circolare appiattita, in rotazione attorno ad un asse orientato nella direzione del momento angolare totale. Questa struttura viene denominata disco di accrescimento: infatti raccoglie il materiale che a poco a poco sarà assorbito dalla stella in un processo detto appunto accrescimento. Di particolare interesse, per quanto concerne questa tesi, è la quantità di materia che la stella riesce ad accrescere dal disco per unità di tempo, ovvero il tasso di accrescimento. La difficoltà principale che si incontra nella misura del tasso di accrescimento nelle protostelle deriva dalla loro natura di oggetti ancora immersi nelle nubi genitrici e quindi non osservabili nelle regioni visibile e ultravioletta dello spettro elettromagnetico. In questa tesi verifichiamo la possibilità di utilizzare tecniche di spettroscopia nell’infrarosso termico, pensate per l’osservatorio spaziale James Webb Space Telescope (JWST), e ne testiamo l’applicabilità e l’efficacia utilizzando strumentazione da Terra su un campione ridotto di oggetti; affronteremo il problema della caratterizzazione sperimentale del metodo: utilizzando stelle giovani, di cui sia ben noto il tasso di accrescimento, verificheremo l’efficacia della spettroscopia infrarossa per la misura; in seguito utilizzeremo le calibrazioni effettuate sulle stelle note per estrarre i parametri fisici nelle protostelle.