ALMA trova una stella doppia con strani e disordinati dischi di formazione planetaria

Alcuni astronomi, usando il telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) hanno trovato una sorprendente coppia di dischi di gas fortemente disallineati intorno a entrambe le giovani stelle del sistema binario HK Tauri. Queste nuove osservazioni di ALMA forniscono il quadro più chiaro finora dei dischi protoplanetari nelle stelle doppie. I nuovi risultati aiutano anche a spiegare perchè così tanti esopianeti – diversamente dai pianeti del Sistema Solare – finiscono con l’avere orbite molto strane, eccentriche o inclinate. Il risultato verrà pubblicato dalla rivista Nature il 31 luglio 2014.  A differenza del nostro solitario Sole, la maggior parte delle stelle si forma in sistemi binari – due stelle in orbita una intorno all’altra. Le binarie sono molto comuni, ma pongono una serie di domande, tra cui come e dove si formano i pianeti in un ambiente così complesso. “ALMA ci ha dato finora la miglior veduta di un sistema binario con dischi protoplanetari – e ora scopriamo che i dischi sono reciprocamente disallineati!” ha commentato Eric Jensen, astronomo allo Swarthmore College in Pennsylvania, USA. Le due stelle del sistema HK Tauri, a circa 450 anni luce dalla Terra nella costellazione del Toro, hanno meno di cinque milioni di anni e distano l’una dall’altra circa 58 miliardi d

i chilometri – circa 13 volte la distanza di Nettuno dal Sole. La stella più debole, HK Tauri B, è circondata da un disco protoplanetario visto di taglio che blocca la luce stellare e permette perciò agli astronomi di avere una buona visuale sul disco, sia che osservino in luce visibile che alle lunghezze d’onda del vicino infrarosso. Anche la stella compagna, HK Tauri A, possiede un disco, ma in questo caso il disco non blocca la luce della stella. Ne risulta che il disco non appare in luce visibile perchè la sua debole luminosità viene sommersa dalla luce brillantissima della stella. È però molto luminoso a lunghezza d’onda millimetrica, che ALMA vede facilmente. Con ALMA, l’equipe è stata in grado non solo di vedere il disco intorno a HK Tauri A, ma anche di misurarne per la prima volta la rotazione. Questo quadro più chiaro ha permesso agli astronomi di calcolare l’allineamento, anzi il disallineamento reciproco dei dischi di almeno 60 gradi. Quindi, invece di essere nello stesso piano delle orbite delle due stelle, almeno uno dei dischi è fortemente inclinato. “Questo evidente disallineamento ci ha permesso un’ottima visuale su un giovane sistema binario“, ha aggiunto Rachel Akeson dell’Istituto NASA Exoplanet Science Institute presso il California Institute of Technology negli USA. “Anche se osservazioni precedenti indicavano che questo tipo di disallineamento fosse presente, le nuove osservazioni di ALMA di HK Tauri mostrano molto più chiaramente ciò che sta realmente accadendo in uno di questi sistemi.” Stelle e pianeti si formano da un’ampia nube di gas e polvere. Mentre il materiale di questa nube si contrae per effetto della gravità, inizia a ruotare finchè la maggior parte della polvere e del gas si adagia in un disco protoplanetario appiattito che ruota intorno a una protostella in crescita al centro. Ma in un sistema binario come HK Tauri le cose si fanno più complesse. Quando le orbite delle stelle e dei dischi protoplanetari non sono

all’incirca nello stesso piano, tutti i pianeti in formazione possono andare a finire su orbite molto eccentriche e inclinate [1]. “I nostri risultati ci mostrano che esistono le condizioni necessarie per modificare le orbite del pianeti e che queste condizioni sono già presenti nel momento in cui i pianeti di formano, apparentemente a causa del processo stesso di formazione del sistema binario“, ha osservato Jensen. “Non possiamo perciò escludere altre teorie, ma possiamo sicuramente testimoniare che una seconda stella sia in grado di farlo.” Poichè ALMA può vedere gas e polvere nei dischi protoplanetari, altrimenti invisibile, ha permesso di realizzare immagini mai viste prima d’ora di questo giovane sistema binario. “Poichè lo vediamo in questi stadi preliminari di formazione, quando i dischi protoplanetari sono ancora presenti, possiamo vedere meglio come sono orientati” ha spiegato Akeson. Guardando al futuro, i ricercatori vogliono determinare se questo tipo di sistema è o meno tipico. È un notevole caso singolo, ma servono nuove survey per determinare se questo tipo di configurazione è comune in tutta la nostra galassia, la Via Lattea. Jensen conclude: “Anche se comprendere questo meccanismo è un grande passo avanti, non può spiegare tutti le bizzarre orbite dei pianeti extrasolari – non ci sono abbastanza compagne binarie perchè questa sia la risposta completa. È un rompicapo ancora da risolvere!“. Note: (1] Se le due stelle e i loro dischi non sono tutti sullo stesso piano, l’attrazione gravitazione di una stella perturba l’altro disco, facendolo oscillare e precedere, e viceversa. Un pianeta che si forma in uno di questi dischi verrà perturbato dall’altra stella e questo deformerà e farà inclinare l’orbita. Ulteriori

Informazioni: ALMA, l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, un osservatorio astronomico internazionale, è una collaborazione fra l’Europa, il Nord America e l’Asia Orientale, in cooperazione con la Repubblica del Cile. In Europa, ALMA è finanziata dall’ESO, in Nord America dalla U.S. National Science Foundation (NSF), in cooperazione con il National Research Council del Canada (NRC) e il National Science Council di Taiwan (NSC) e in Asia Orientale dagli Istituti Nazionali di Scienze Naturali del Giappone (NINS), in cooperazione con l’Accademia Sinica di Taiwan (AS). La costruzione e la gestione di ALMA sono condotte dall’ESO per conto dell’Europa, dall’Osservatorio Nazionale di Radio Astronomia (NRAO) gestito dalle Associated Universities, Inc. (AUI) per conto del Nord America e dall’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone (NAOJ) per conto dell’Asia Orientale. L’osservatorio congiunto di ALMA (JAO: Joint ALMA Observatory) fornisce la guida unitaria e la gestione della costruzione, del commissioning e delle operazioni di ALMA. Questo lavoro è descritto nell’articolo intitolato “Misaligned Protoplanetary Disks in a Young Binary Star System”, di Eric Jensen e Rachel Akeson, pubblicato nel numero del 31 luglio 2014 della rivista Nature. L’equipe è composta da Eric L. N. Jensen (Dept. of Physics & Astronomy, Swarthmore College, USA) e Rachel Akeson (NASA Exoplanet Science Institute, IPAC/Caltech, Pasadena, USA). Fonte: ESO European Southern Observatory  —–  ALMA trova una stella doppia con strani e disordinati dischi di formazione planetaria  —  http://goodnews.ws/

 

Share This Post