Dischi protoplanetari visti da SPHERE

Il sistema di RX J1615 (Immagine ESO, J. de Boer et al.)
Il sistema di RX J1615 (Immagine ESO, J. de Boer et al.)

Tre articoli accettati per la pubblicazione sulla rivista “Astronomy and Astrophysics” descrivono altrettante ricerche su sistemi stellari in fase di formazione. Le ricerche sono state condotte da diversi team di astronomi ma hanno in comune l’utilizzo dello strumento SPHERE montato sul VLT (Very Large Telescope) dell’ESO, che ha permesso di rilevare dettagli mai visti prima dei dischi protoplanetari attorno alle giovani stelle RX J1615, HD 97048 e HD 135344B.

Lo strumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) è stato attivato nel giugno 2014. Si tratta soprattutto di un cacciatore di esopianeti ma è anche in grado di scattare immagini dirette di dischi protoplanetari attorno a giovani stelle nei quali si stanno formando nuovi pianeti.

Negli ultimi anni, grazie a strumenti sempre più sofisticati, gli astronomi stanno studiando una serie di sistemi stellari in fase di formazione per capire a fondo i loro meccanismi. In particolare, è possibile studiare l’interazione tra i dischi e i pianeti in crescita, con le diverse forme che può assumere: ampi anelli, bracci a spirale oppure vuoti in ombra.

Il team guidato da Jos de Boer, dell’Osservatorio di Leida nei Paesi Bassi, ha trovato un sistema complesso di anelli concentrici che circondano la giovane stella RX J1615, distante circa 600 anni luce dalla Terra. Questo sistema ha un’età stimata attorno a 1,8 milioni di anni, poco più che neonato in termini astronomici. Il disco protoplanetario, che per certi versi sembra una versione gigante degli anelli di Saturno, mostra i segni degli effetti prodotti dai pianeti che si stanno formando.

Il team guidato da Christian Ginski, sempre dell’Osservatorio di Leida, ha osservato la giovane stella HD 97048, a circa 500 anni luce dalla Terra. Una minuziosa analisi ha permesso di verificare che ci sono anelli concentrici anche nel disco protoplanetario di questa stella. La simmetria in questo e nel sistema di RX J1615 è sorprendente perché nella maggior parte dei casi ci sono bracci a spirale asimmetrici. Queste nuove scoperte hanno portato un notevole aumento al numero di sistemi conosciuti con anelli simmetrici.

Il sistema di HD 97048 (Immagine ESO, C. Ginski et al.)
Il sistema di HD 97048 (Immagine ESO, C. Ginski et al.)

Il team guidato da Tomas Stolker dell’Anton Pannekoek Institute for Astronomy, nei Paesi Bassi, ha esaminato un disco protoplanetario più comune ma non per questo meno spettacolare. Si tratta del disco che circonda la stella HD 135344B, a circa 450 anni luce dalla Terra. Questo sistema è già stato studiato in passato ma lo strumento SPHERE ha permesso di coglierne nuovi dettagli. La cavità centrale molto ampia e le due strutture a bracci a spirale potrebbero essere state create da uno o due protopianeti che diventeranno giganti gassosi.

Nel sistema di HD 135344B ci sono anche quattro bande scure che sembrano ombre proiettate dai materiali che si muovono nel disco che ruota attorno alla stella. Le varie osservazioni effettuate in periodi diversi hanno permesso di notare cambiamenti in una delle bande, un’evoluzione di un protopianeta che sta avvenendo in tempo reale in un evento che finora gli astronomi avevano potuto osservare raramente.

Lo strumento SPHERE è solo uno di quelli usati recentemente per lo studio di dischi protoplanetari e di pianeti in fase di formazione. Altri strumenti sono stati costruiti per rilevare diverse lunghezze d’onda elettromagnetiche, ad esempio radiotelescopi come ALMA. Le varie ricerche degli ultimi anni stanno fornendo dati preziosi per capire le prime fasi di vita dei pianeti.

Il sistema di HD 135344B (Immagine ESO, T. Stolker et al.)
Il sistema di HD 135344B (Immagine ESO, T. Stolker et al.)

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