Un sistema binario in formazione studiato dal radiotelescopio ALMA

Immagine del sistema HD 142527 generata dalle osservazioni del radiotelescopio ALMA (Immagine Andrea Isella/Rice University; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (NRAO/ESO/NAOJ)
Immagine del sistema HD 142527 generata dalle osservazioni del radiotelescopio ALMA (Immagine Andrea Isella/Rice University; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (NRAO/ESO/NAOJ)

Al meeting della AAAS (American Association for the Advancement of Science) appena concluso a Washington D.C. sono stati presentati gli ultimi risultati delle osservazioni del sistema stellare HD 142527 effettuate con il radiotelescopio ALMA. È oggetto di studio da parte degli astronomi già da tempo ed è particolarmente interessante perché è molto giovane. Ciò significa che attorno alla stella centrale c’è un anello di gas e polveri che sta probabilmente formando uno o più pianeti ma c’è anche una seconda stella. Questo tipo di studi aiuterà a comprendere la formazione di pianeti in sistemi binari.

Il sistema di HD 142527 è già stato esaminato anche con il radiotelescopio ALMA, che poco più di tre anni fa ha permesso di scoprire dettagli interessanti sulla struttura dei dischi di polveri e gas che circondano la stella centrale. I modelli che descrivono la formazione di pianeti sono ancora incompleti perciò sistemi neonati come questo rappresentano occasioni straordinarie per metterli alla prova e acquisire nuove conoscenze per migliorarli.

La formazione di pianeti nei sistemi binari è compresa solo parzialmente. In particolare, i ricercatori stanno cercando di capire come riescano a formarsi e a mantenere orbite stabili attorno a due stelle. I primi modelli suggerivano addirittura che ciò fosse impossibile e la combinazione della gravità di due stelle portasse i pianeti ad avere orbite eccentriche o addirittura a espellerli dal sistema. Le scoperte degli ultimi anni mostrano che orbite stabili sono possibili per i pianeti in questi sistemi perciò essi sono tra i principali oggetti di studi astronomici.

Il radiotelescopio ALMA è stato inaugurato ufficialmente nel marzo 2013 ma è stato completato solo dopo parecchi mesi. Ciò significa che le osservazioni più recenti sono molto migliori rispetto a quelle di tre anni fa. Nel caso del sistema di HD 142527 ciò significa che quest’ultimo studio ha permesso di scoprire nuovi dettagli sui materiali che circondano le due stelle.

Le nuove immagini ad alta risoluzione hanno permesso di analizzare la composizione dell’anello attorno alle due stelle. Esso è costituito per la maggior parte da gas tra cui monossido di carbonio mentre l’arco che copre quasi un terzo del sistema è costituito da polvere e ghiaccio.

L’area mostrata in rosso nell’immagine è quella in cui la densità della polvere raggiunge i livelli massimi. Dove ci sono densi grumi di polvere non c’è monossido di carbonio, mostrato invece in blu e verde. Un’ipotesi è che le molecole di gas si congelino nella polvere a causa delle temperature bassissime e si attacchino alla polvere.

Potrebbe trattarsi di un fattore importante nella formazione dei pianeti perché questi grumi sono più simili a palle di neve che a sassi e ed è più facile che si fondano in seguito a una collisione. Il ghiaccio potrebbe agire come una sorta di colla permettendo a una palla di neve di diventare sempre più massiccia finché la gravità diventa sufficiente ad a far accrescere l’oggetto anche con materiali rocciosi.

I radiotelescopi sono in grado di analizzare questi sistemi neonati molto meglio di altri telescopi perché le onde radio passano attraverso gas e polveri, che invece bloccano la luce visibile e molte altre frequenze delle onde elettromagnetiche. È per questo motivo che strumenti come ALMA sono fondamentali per questo tipo di studi. Le osservazioni del sistema di HD 142527 e di altri sistemi neonati continueranno e sicuramente ci riserveranno altre sorprese.

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