Due articoli, uno in pubblicazione sulla rivista “Astrophysical Journal” e uno su “Astronomy & Astrophysics”, descrivono due ricerche su una serie di sistemi stellari. Due team hanno utilizzato lo strumento SPHERE montato sul VLT dell’ESO in un caso per studiare i dischi di polvere e gas attorno a varie giovani stelle in sistemi in fase di formazione e nell’altro caso per studiare una coppia di dischi in un sistema con tre stelle.

Lo strumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch), attivato nel giugno 2014, è soprattutto 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. Per questo motivo, è già stato usato più di una volta in ricerche di questo tipo, ad esempio nel novembre 2016 tre articoli pubblicati sulla rivista “Astronomy and Astrophysics” hanno descritto altrettante ricerche sui sistemi in fase di formazione RX J1615, HD 97048 e HD 135344B.

Un’indagine specifica è stata compiuta su stelle di un tipo chiamato T Tauri e per questo motivo chiamata DARTTS-S (Discs ARound T Tauri Stars with SPHERE). Esse hanno un’età inferiore ai 10 milioni di anni e sono quindi circondate ancora da anelli di gas e polvere in cui si stanno formando pianeti e planetesimi, i “mattoni” da cui si formano i vari corpi celesti in un sistema stellare. Le giovani stelle incluse sono distanti tra 230 e 550 anni luce dalla Terra perciò dal punto di vista astronomico sono nel vicinato.

Ricerche precedenti, condotte sia usando lo strumento SPHERE che altri telescopi come il radiotelescopio ALMA, hanno permesso di notare le varie forme, dimensioni e strutture esistenti nei vari sistemi stellari in fase di formazione. Le loro età sono diverse perciò si trovano in fasi diverse della loro evoluzione e le diverse dimensioni e densità dei dischi protoplanetari porteranno alla formazione di un numero diverso di pianeti con dimensioni e massa variabili.

Nell’articolo sottoposto a “Astrophysical Journal” un team guidato da Henning Avenhaus ha studiato 8 diversi sistemi tra quelli osservati con SPHERE all’interno dell’indagine DARTTS-S. In cinque casi i ricercatori sono riusciti a determinare anche la struttura tridimensionale dei dischi ma c’è ancora molto da scoprire, tanto che ad esempio non sono ancora state trovate correlazioni tra struttura del disco ed età.

Nell’articolo sottoposto a “Astronomy & Astrophysics”, un team guidato da Elena Sissa dell’INAF di Padova si è concentrato sul sistema GSC 07396-00759, dove un disco di gas e polveri orbita attorno a una nana rossa. La particolarità è che esso fa parte di un sistema con tre stelle legate gravitazionalmente. Le altre due stelle hanno un disco in comune tra di esse in un sistema binario chiamato V4046 Sgr.

La cosa interessante è che il disco della coppia V4046 Sgr è composto soprattutto di gas mentre quello di GSC 7396-0759 è composto soprattutto di detriti. Ciò indica che il disco della coppia V4046 Sgr è in uno stadio evolutivo precedente anche se i due sistemi sono nati assieme. Il motivo di questa differenza non è chiaro ma i sistemi di stelle singole e stelle binarie potrebbero avere evoluzioni differenti e ciò è un motivo di interesse per gli astronomi.

Il sistema GSC 7396-0759 è stato scoperto dall’indagine SHINE (SpHere INfrared survey for Exoplanets). La stella binaria vicina era già conosciuta ma la loro “sorella” e il suo disco non erano stati rilevati dal telescopio spaziale WISE della NASA, probabilmente perché la stella ha una temperatura superficiale relativamente bassa.

Queste nuove ricerche stanno confermando le grandi possibilità offerte dallo strumento SPHERE. Negli ultimi anni gli astronomi stanno scoprendo sempre più sistemi stellari in fase di formazione permettendo loro di studiarli direttamente e di mettere alla prova modelli che per decenni sono stati solo teorici.