Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” riporta i risultati di uno studio che ha identificato una parte importante del processo di formazione planetaria. Un team di ricercatori guidato da Indrani Das dell’Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) ha trovato una zona di transizione dove il gas diventa parte di un disco in cui si formano pianeti usando il radiotelescopio ALMA. Questa zona è stata chiamata ENDTRANZ (Envelope Disk Transition Zone) e l’ha individuata attorno alla protostella L1527 IRS.

L’immagine (Cortesia Indrani Das/ASIAA) mostra un concetto artistico della zona chiamata ENDTRANZ, colorata in rosso, parte di un sistema stellare in fase di formazione.

Le protostelle si formano all’interno di nubi di gas, circondate da involucri che pian piano collassano a causa della forza di gravità. In quegli involucri, il gas si muove in modo caotico e lento laddove il moto è più ordinato nel disco circumstellare. Finora, non era chiaro come avvenisse il passaggio dal caos all’ordine e modelli teorici portavano a supporre che il passaggio fosse rapido ma le nuove osservazioni offrono un quadro diverso.

Gli autori di questo nuovo studio hanno provato a simulare il collasso di un involucro di gas utilizzando FEOSAD (Formation and Evolution Of a Star And its circumstellar Disk), un software sviluppato proprio per studiare la coevoluzione di gas, polveri e composti volatili in dischi circumstellari.

Grazie alle simulazioni ottenute con FEOSAD, i ricercatori hanno visto la possibilità che vi sia una transizione graduale in una regione che hanno chiamato ENDTRANZ. Il gas che precipita verso la protostella mostra una distribuzione di uno specifico momento angolare. La massa del gas e il momento angolare vengono ridistribuiti durante la formazione delle stelle e del disco di gas a polveri che le circonda.

Per verificare se questa simulazione avesse una corrispondenza nella realtà, i ricercatori hanno usato dati dell’ALMA Large Program eDisk (Embedded Disks in Planet Formation) e hanno scoperto la “firma” del momento angolare previsto nelle simulazioni nel sistema in fase di formazione catalogato come L1527 IRS. Distante circa 450 anni luce dalla Terra, è costituito da una protostella circondata da un disco di gas e polveri e da un involucro. La ENDTRANZ trovata in quel sistema è ampia circa 16 volte la distanza tra la Terra e il Sole.

Questa scoperta è stata possibile grazie alla potenza e sensibilità del radiotelescopio ALMA. Nel corso di oltre un decennio, questo strumento ha permesso di compiere molti passi avanti nella comprensione dei processi di formazione di stelle e pianeti. La mole di dati raccolti ha permesso di mettere alla prova la validità delle simulazioni create con software come FEOSAD e, in questo caso, di individuare la ENDTRANZ. Ciò potrebbe rappresentare una nuova fase nello studio della formazione stellare e planetaria. Sicuramente apre le porte alla ricerca di ENDTRANZ attorno ad altre protostelle.