Un precoce inizio di formazione planetaria attorno alla protostella TMC1A

Il sistema di TMC1A
Il sistema di TMC1A

Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Astronomy” descrive la scoperta che particelle di polvere in un disco che circonda una protostella cominciano ad addensarsi prima ancora che la stella abbia completato la sua formazione. Un team di ricercatori ha usato il radiotelescopio ALMA per studiare il sistema in fase di formazione TMC1A notando la mancanza di radiazioni dovute al monossido di carbonio vicino alla protostella. La loro conclusione è che grosse particelle di polvere stiano bloccando quelle radiazioni, una scoperta importante perché significa che nel disco di gas e polveri sono già cominciati i processi che porteranno alla formazione di pianeti.

Distante circa 457 anni luce dalla Terra e con una massa che è circa metà di quella del Sole, la protostella TMC1A e il suo disco protoplanetario sono nati nella nube molecolare del Toro circa 100.000 anni fa. Si tratta di un’area di notevole formazione stellare. La vicinanza relativa in termini astronomici la rende un interessante oggetto di studio e TMC1A era già stata studiata con il radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), inaugurato nel marzo 2013, in una precedente ricerca pubblicata nel dicembre 2016 sulla rivista “Nature”.

Il radiotelescopio ALMA sta permettendo di studiare una serie di sistemi stellari in fase di formazione grazie alla sua potenza e alla sua sensibilità fornendo in continuazione nuove informazioni sulla nascita di stelle e pianeti. Nel caso di TMC1A, c’è una protostella che si sta ancora formando e un disco protoplanetario in cui i ricercatori si aspettavano di trovare monossido di carbonio, un composto comune nelle nubi molecolari, invece nell’area attorno alla protostella non l’hanno rilevato.

Nell’immagine in alto (Jørgensen/Harsono/ESASky/ESAC [CC-BY-SA 3.0]), il sistema di TMC1A viene osservato con aree in rosso contenenti molte particelle di polvere mentre verde e blu indicano la presenza di due tipi diversi di monossido di carbonio. Nell’area interna, per un raggio circa 15 volte la distanza tra la Terra e il Sole, quelle emissioni sono assenti.

La spiegazione data dai ricercatori a quella situazione anomala è che la “firma” del monossido di carbonio nelle emissioni provenienti dall’area interna del sistema TMC1A sia bloccata da grosse particelle di polvere. Stiamo parlando di particelle che potrebbero avere un diametro di un millimetro ma sono comunque mille volte più grandi di quelle che ci si aspetta di trovare in quella fase di formazione di un sistema stellare.

I ricercatori hanno provato a creare simulazioni al computer basate sui dati raccolti ed esse hanno confermato l’ipotesi che le particelle di polvere hanno già cominciato ad addensarsi come indicato nella rappresentazione artistica nell’immagine in basso (Daria Dall’Olio [CC-BY-SA 3.0]). Ciò può coincidere con una massa di gas e polvere sufficiente a formare dopo qualche milione di anni pianeti giganti.

Daniel Harsono dell’Università olandese di Leida, che ha guidato questa ricerca, ha spiegato che la protostella è solo da metà a tre quarti della sua massa finale eppure il processo di formazione planetaria è già cominciato e questo è sorprendente. Matthijs van der Wiel dell’ASTRON, l’Istituto Olandese per la Radioastronomia, un altro degli autori della ricerca, è soddisfatto del risultato ma specifica che la precoce crescita delle particelle nel sistema TMC1A potrebbe costituire un’eccezione.

Insomma, la scoperta è davvero interessante ma è necessario capire se si tratti di un evento normale o se il sistema di TMC1A sia in qualche modo fuori dal normale. Per questo motivo, i ricercatori intendono studiare altre protostelle per verificare se processi di formazione planetaria siano già iniziati anche in essi.

Rappresentazione artistica dei processi nel sistema TMC1A
Rappresentazione artistica dei processi nel sistema TMC1A

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