Tre articoli (disponibili qui, qui e qui) pubblicati sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” riportano diversi aspetti di un grande studio di 86 dischi protoplanetari localizzati in tre diverse regioni della Via Lattea. Team di ricercatori con diversi membri in comune hanno usato lo strumento SPHERE montato sul Very Large Telescope (VLT) dell’ESO in Cile all’interno dei programmi di osservazione GTO e DESTINYS. I risultati offrono un tesoro di informazioni sulla formazione planetaria nel vicinato cosmico che potrebbero portare a progressi nei modelli attuali e aiutare nuovi studi mirati.
L’immagine in alto (ESO/C. Ginski, A. Garufi, P.-G. Valegård et al.) mostra alcuni dei sistemi osservati e qui rappresentati non in scala per apparire con dimensioni simili.
Da anni gli astronomi stanno studiando stelle giovanissime e protostelle circondati da dischi di materiali nei quali stanno trovando pianeti in varie fasi della loro formazione. Lo strumento SPHERE è stato progettato in particolare per osservare direttamente esopianeti ma si sta rivelando prezioso anche nelle ricerche riguardante la formazione planetaria. In questo caso, ha permesso di osservare dischi che circondano anche stelle con metà della massa del Sole, di solito troppo deboli per essere osservate con altri strumenti.
I programmi GTO e DESTINYS hanno sfruttato le potenzialità di SPHERE proprio per fare una sorta di censimento di dischi protoplanetari nel vicinato cosmico. La nube del Toro e Chamaeleon I, parte della nube del Camaleonte, sono a “soli” 600 anni luce dalla Terra mentre la nube di Orione, una delle regioni di notevole formazione di stelle massicce, è a circa 1.600 anni luce dalla Terra.
Altri dati sono stati ottenuti grazie a un altro strumento montato sul VLT, X-shooter, per ottenere stime dell’età e della massa delle stelle oggetto dello studio. Il radiotelescopio ALMA, un altro straordinario strumento astronomico che viene spesso utilizzato per studiare dischi protoplanetari, ha offerto altre informazioni sulla quantità di polvere che circonda alcune delle stelle.
Christian Ginski dell’Università di Galway, in Irlanda, e autore principale di uno dei tre nuovi articoli, ha sottolineato il cambiamento che questo grande studio di ben 86 sistemi in fase di formazione porta rispetto a studi di singoli sistemi. Ha rimarcato anche la diversità rilevata tra i dischi protoplanetari, i quali mostrano notevoli differenze nei solchi generati dai pianeti in fase di formazione.
Gli fa eco, Antonio Garufi dell’Osservatorio astrofisico di Arcetri dell’Istituto nazionale di astrofisica (INAF), autore principale di un altro articolo, che menziona anelli e grandi cavità scavate dai pianeti in formazione in alcuni dischi laddove altri sembrano lisci e quasi dormienti tra tutta quell’attività.
Avere una sorta di censimento di dischi protoplanetari aiuta a riconoscere schemi nelle caratteristiche di quei sistemi. Ad esempio, normalmente le stelle hanno almeno una compagna ma almeno nella nube di Orione coppie e gruppi multipli di stelle hanno meno probabilità di avere dischi protoplanetari. I dischi in quella regione hanno anche un aspetto irregolare che suggerisce la presenza di pianeti massicci in fase di formazione che possono deformare i dischi o perfino causarne un disallineamento.
I tre articoli pubblicati rappresentano solo un inizio degli studi degli 86 sistemi planetari in fase di formazione. Studi mirati potranno sfruttare le informazioni raccolte per esaminare uno di essi con gli strumenti del VLT, con ALMA o altri strumenti e in futuro con l’ELT (Extremely Large Telescope) dell’ESO, ora in fase di costruzione. Con il miglioramento dei modelli riguardanti la formazione planetaria, pian piano i segreti dei relativi processi verranno svelati.
Le immagini in basso mostrano rispettivamente i dischi protoplanetari nella nube di Orione (ESO/P.-G. Valegård et al.; IRAS), nella nube del Toro (ESO/A.Garufi et al.; IRAS) e in Chamaeleon I (ESO/C. Ginski et al.; ESA/Herschel).
