Giovani pianeti crescono

(ASI) – Oggi si sa che i pianeti si formano da estesi dischi di gas e polvere che circondano le stelle appena nate, noti come dischi protoplanetari, che si estendono per migliaia di milioni di chilometri. Con il passar del tempo, le particelle che formano i dischi protoplanetari entrano in collisione, si combinano e infine crescono a dimensioni planetarie. I dettagli più minuti dell’evoluzione di questi dischi sono però ancora sconosciuti.

Tre equipe di astronomi hanno usato SPHERE, uno strumento di punta per la ricerca degli esopianeti montato sul VLT (Very Large Telescope) dell’ESO all‘Osservatorio del Paranal, per far luce sull’evoluzione enigmatica dei sistemi planetari neonati. L’esplosione negli ultimi anni del numero di esopianeti noti ha reso il loro studio uno dei campi più attivi dell’astronomia moderna.

L’interazione tra i dischi protoplanetari e i pianeti in crescita può plasmare i dischi in forme diverse: ampi anelli, bracci a spirale o vuoti in ombra. Sono particolarmente interessanti poiché non è ancora stato individuato un legame inequivocabile tra le strutture e i pianeti che le formano. È un mistero che gli astronomi anelano a risolvere.

L’equipe, guidata da Jos de Boer, del Leiden Observatory nei Paesi Bassi, ha trovato un sistema complesso di anelli concentrici che circondano la giovane stella, RXJ1615 (immagine in alto), nella costellazione dello Scorpione, a circa 600 anni luce da Terra, formando una versione titanica degli anelli che circondano Saturno. Immagini di una scultura intricata di anelli simile a questa sono state ottenute finora solo per una manciata di stelle e, cosa ancora più interessante, l’intero sistema sembra non avere più di 1,8 milioni di anni. Il disco mostra segni dell’effetto prodotto da pianeti ancora nel processo di formazione.

L’età del disco protoplanetario appena rivelato fa di RXJ1615 un sistema eccezionale, poiché la maggior parte degli altri dischi finora trovati sono relavitamente vecchi o evoluti. Il risultato inatteso di De Boer è stato subito ripreso dalle scoperte di un’altra equipe guidata da Christian Ginski, sempre al Leiden Observatory, che ha osservato la giovane stella HD97048, nella costellazione del Camaleonte, a circa 500 anni luce dalla Terra. Per mezzo di un’analisi minuziosa sono stati in grado di individuare gli anelli concentrici anche nel disco ancora immaturo intorno a questa stella. La simmetria in questi due sistemi è sorprendente, poichè la maggior parte dei sistemi protoplanetari contiene bracci a spirale asimmetrici, vuoti e vortici. Queste scoperte fanno crescere il numero di sistemi conosciuti in cui sono presenti anelli multipi con elevato grado di simmetria.

Un esempio particolarmente spettacolare dei dischi asimmetrici, più comuni, è stato ottenuto da un gruppo di astronomi, guidati da Tomas Stolker dell’Anton Pannekoek Institute for Astronomy, Paesi Bassi. Il disco circonda la stella HD135344B, (immagine in basso) a circa 450 anni luce da noi. Nonostante questa stella sia stata ben studiata in passato, SPHERE ha permesso di osservare il disco protoplanetario con un dettaglio finora mai raggiunto. Si pensa che la cavità centrale molto ampia e le due strutture che assomigliano a bracci a spirale siano state create da uno o più protopianeti massicci, destinati a diventare simili a Giove.

Inoltre si vedono quattro bande scure, all’apparenza ombre proiettate dal materiale in movimento nel disco di HD135344B. È interessante osservare come una di queste bande sia cambiata notevolmente nei mesi intercorsi tra i vari periodi di osservazione: un raro esempio di evoluzione planetaria osservata in tempo reale. Così come gli anelli concentrici trovati da de Boer e Ginski, queste osservazioni dell’equipe di Stolker dimostrano che l’ambiente complesso e mutevole dei dischi che circondano le giovani stelle riservano ancora nuove sorprese.

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