Queste sorprendenti immagini, catturate utilizzando il Very Large Telescope (VLT) dell’Osservatorio Europeo Australe in Cile, rappresentano una delle più grandi sonde mai effettuate su dischi in formazione planetaria.
Dischi di formazione planetaria tra tre nubi della Via Lattea. Credito: ESO/C. Ginski, A. Garufi, P.-G. Valegard et al.
L’indagine riunisce le osservazioni di oltre 80 giovani stelle che potrebbero avere pianeti in formazione attorno a loro, fornendo agli astronomi un’abbondanza di dati e idee uniche su come nascono i pianeti in diverse regioni della nostra galassia.
«Ciò rappresenta davvero un cambiamento nel nostro campo di studi», afferma Christian Ginski, professore all’Università di Galway, in Irlanda, e autore principale di uno dei tre nuovi articoli pubblicati oggi Astronomia e astrofisica. «Siamo passati dallo studio intensivo dei singoli sistemi stellari a questa visione più ampia di intere regioni di formazione stellare».
Fino alla chiusura, se ne scopro di più 5500 pianeti orbitano attorno a diverse stelle attorno al Sole (esopianeti), a volte in sistemi nettamente diversi dal nostro sistema solare. Per capire dove e come nasce questa diversità, gli astronomi devono osservare i dischi ricchi di polpi e gas che avvolgono le giovani stelle, i veri angoli della formazione planetaria. Queste registrazioni si trovano meglio in enormi nubi di gas dove si stanno formando le stesse stelle.
Proprio come i sistemi planetari maturi, nuove immagini mostrano la straordinaria diversità dei dischi in formazione planetaria.
“Alcuni di questi dischi mostrano enormi bracci a spirale, presumibilmente guidati dall’intricato balletto dei pianeti in orbita”, ha descritto Ginski.
«Altri mostrano anelli e grandi cavità scavate da pianeti in formazione, mentre altri appaiono morbidi e spesso inattivi in mezzo a tutta questa attività», ha aggiunto Antonio Garufi, astronomo dell’Osservatorio Astrofisico de Arcetri, Instituto Nacional de Astrofisica (INAF), e autore principale di uno degli articoli.
Il disco di formazione planetaria in MWC 758 visto da SPHERE e ALMA. Credito: ESO/A. Garufi et al.; R. Dong et al.; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO).
Il team ha studiato un totale di 86 stelle in tre diverse regioni di formazione stellare nella nostra galassia: Taurus e Camaleón I, entrambe a circa 600 anni luce dalla Terra; e Orione, una nube ricca di gas circa 1600 anni luce fa, conosciuta come il luogo di nascita di diverse stelle più massicce del Sole. Le osservazioni sono state compilate da un grande team internazionale, che comprendeva scienziati provenienti da più di 10 paesi.
Il team ha potuto ottenere diverse idee chiave dal set di dati. Ad esempio, in Orione hanno scoperto che le stelle in gruppi di due o più avevano meno probabilità di avere grandi dischi di formazione planetaria. Si tratta di un risultato significativo dato che, a differenza del nostro Sole, la maggior parte delle stelle della nostra galassia hanno delle compagne. Inoltre, l’aspetto irregolare dei dischi in questa regione suggerisce la possibilità che al loro interno siano incorporati pianeti massicci, il che potrebbe causare la deformazione e il disallineamento dei dischi.
Dai punti ai record
Anche se i dischi in formazione planetaria possono estendersi a distanze talvolta maggiori della distanza tra la Terra e il Sole, la loro posizione su diverse centinaia di anni luce li fa sembrare piccoli punti nel cielo notturno.
Dischi di formazione planetaria nella nube di Orione. Credito: Credito: ESO/P.-G. Valegard et al.; IRAS.
Per risolvere questo problema, l’equipe utilizza il sofisticato strumento SPHERE montato sul VLT dell’ESO, il cui avanzato sistema di ottica adattiva estrema corregge gli effetti turbolenti dell’atmosfera terrestre, fornendo immagini nitide. Ciò ha consentito all’apparecchiatura di ottenere immagini nitide di dischi attorno a stelle con masse basse quanto il mitad del Sole, che in genere sono troppo deboli per la maggior parte degli altri strumenti oggi disponibili.
Dischi di formazione planetaria nella nuvola del Toro. Crediti: ESO/A.Garufi et al.; IRAS.
Ulteriori dati per lo studio sono stati ottenuti utilizzando lo strumento VLT X-shooter, che ha permesso agli astronomi di determinare la giovinezza e la massa delle stelle. L’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), a sua volta, ha aiutato il team a comprendere meglio la quantità di polpi che circondano alcune stelle.
Con l’avanzare della tecnologia, il team spera di penetrare ulteriormente nel cuore dei sistemi di formazione planetaria. Il grande specchio di 39 metri del vicino Extremely Large Telescope (ELT) dell’ESO, ad esempio, consentirà al team di studiare le regioni più interne attorno alle giovani stelle, dove potrebbero formarsi pianeti rocciosi simili a quelli del nostro sistema solare.
Dischi di formazione planetaria nella nube di Camaleón. Credito: ESO/C. Ginski et al.; ESA/Herschel.
Per ora, queste immagini spettacolari forniscono ai ricercatori una grande quantità di dati per svelare i misteri della formazione planetaria.
«È poetico che i processi che segnano l’inizio del viaggio verso la formazione dei pianeti e, in definitiva, della vita nel nostro sistema solare, siano così belli», ha concluso Per-Gunnar Valegård, dottorando presso l’Università di Amsterdam, Paesi Bassi, che ha guidato lo studio di Orione.
Valegård, anche lui insegnante part-time alla Escuela Internacional Hilversum nei Paesi Bassi, spera che le immagini ispirino i suoi studenti a diventare scienziati in futuro.
Fonte: ESO. Edizione: deputato.
