Un articolo pubblicato sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” riporta il primo caso di osservazioni ad alta risoluzione agli infrarossi delle aree interne di 15 dischi protoplanetari compiute combinando i quattro telescopi dell’interferometro del VLT dell’ESO in Cile. Un team di ricercatori guidato da Jacques Kluska, della Katholieke Universiteit Leuven, in Belgio, ha usato lo strumento PIONIER per ottenere questo risultato, che mostra anche tracce di formazione planetaria. Questo tipo di osservazione offre nuove informazioni su questo processo.
Immagini di stelle molto giovani o addirittura protostelle circondate da dischi protoplanetari non sono una novità. Spesso radiotelescopi come ALMA sono stati utilizzati per studiare i processi di formazione planetaria perché rilevano emissioni a lunghezze d’onda che passano attraverso gas e polveri che formano quei dischi. In altri casi, telescopi che rilevano gli infrarossi sono stati usati dato che anche quelle lunghezze d’onda sono rilevabili ma non sono in grado di ottenere dettagli, soprattutto delle aree interne, dove si formano pianeti rocciosi come la Terra.
Per ottenere dettagli dell’area di dischi planetari entro una distanza dalla propria protostella inferiore a quella della Terra dal Sole, il team di Jacques Kluska ha applicato la tecnica dell’interferometria, in questo caso infrarossa, ai telescopi del VLT (Very Large Telescope). In sostanza, lo strumento PIONIER (Precision Integrated-Optics Near-infrared Imaging ExpeRiment) permette di combinare le osservazioni dei quattro Telescope del VLT. Questa tecnica è stata applicata a 15 sistemi planetari in fase di formazione attorno a stelle Herbig Ae/Be, una classe di stelle con meno di 10 milioni di anni che stanno ancora completando la loro formazione.
Per la sua natura, questa tecnica non mostra direttamente i dettagli degli oggetti osservati ma è necessario procedere a un ulteriore passo. Una tecnica di ricostruzione matematica chiamata SPARCO (Semi Parametric Approach for image Reconstruction of Chromatic Objects), descritta in un articolo pubblicato sempre su “Astronomy & Astrophysics” nell’aprile 2014 da un team anch’esso guidato da Jacques Kluska permette di rimuovere le stelle e di far emergere i dettagli dell’area interna dei dischi protoplanetari.
L’immagine in alto (Cortesia Jacques Kluska et al. Tutti i diritti riservati) mostra i 15 dischi protoplanetari fotografati utilizzando lo strumento PIONIER. L’immagine in basso (Cortesia Jacques Kluska et al. Tutti i diritti riservati) mostra in particolare i dischi protoplanetari attorno alle stelle R CrA (a sinistra) con l’indicazione dell’orbita della Terra e HD45677 (a destra) con l’indicazione delle orbite di Giove e della Terra.
Le immagini ottenute mostrano diverse luminosità in diverse aree e tali irregolarità suggeriscono che siano in atto processi di formazione planetaria. Questa è solo la prima fase della ricerca, che continuerà per analizzare quelle irregolarità per accertarne le cause. Capire dove si stiano effettivamente formando pianeti e dove possano essere in atto altri processi caotici sarà utile per migliorare gli attuali modelli di formazione planetaria. Il team di Jacques Kluska ha anche cominciato a studiare 11 dischi attorno a stelle più vecchie in cui potrebbero formarsi pianeti.
Questo tipo di ricerche che sfrutta le emissioni negli infrarossi vicini offre un nuovo punto di vista nello studio dei dischi protoplanetari. Mettendo assieme i dati con altri studi sui sistemi planetari in formazione offrirà informazioni più complete con immagini diverse di varie fasi di quel processo.
