Polvere e gas attorno alla stella HD142527, come visti da ALMA in rosso e verde (rispettivamente). La polvere è concentrata nella parte alta del disco, dove è possibile che si formino i pianeti. Crediti: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NAOJ, Fukagawa et al.
Un gruppo di astronomi giapponesi delle università di Osaka e di Ibaraki è riuscito a ottenere la prova concreta di un sistema planetario gigante nato attorno a una giovane stella, HD142527, nella costellazione del Lupo. Le osservazioni sono state effettuate con l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e i risultati dello studio, pubblicato lo scorso 25 dicembre su Publications of the Astronomical Society of Japan, sono un passo in più nelle teorie sulla formazione dei pianeti.
Le immagini ottenute da ALMA mostrano la polvere cosmica, da cui nascono i pianeti, che circonda la giovane stella formando un anello asimmetrico (come si vede nell’immagine). Misurando la densità della polvere nella parte più densa dell’anello, gli astronomi hanno trovato che è altamente possibile che i pianeti si stiano formando in quella regione, che è molto lontana dal centro della stella (circa 5 volte la distanza tra il Sole e Nettuno). È proprio questa grande distanza che ha interessato i ricercatori, perché è la prima volta che viene scoperto un sito di formazione stellare così lontano dalla stella madre nel disco protoplanetario.
Precedentemente i ricercatori avevano osservato il disco attorno a HD142527 con il telescopio Subaru, scoprendo un vuoto all’interno del disco e la particolare forma di quello esterno. ALMA, invece, ha rilevato l’emissione submillimetrica dall’anello di polvere stellare. Per calcolare la quantità di materiale in base alla forza dell’emissione submillimetrica, gli astronomi hanno dovuto stimare la temperatura osservando gli isotopomeri di monossido di carbonio. Utilizzando queste informazioni hanno determinato che si sta formando o un pianeta gigante gassoso o un pianeta roccioso.
L’emissione ha una distribuzione non uniforme e la parte settentrionale è 30 volte più luminosa rispetto alla parte bassa dell’anello. Se l’abbondanza di polvere e gas è paragonabile a quella tipico nell’universo (il rapporto di massa di polveri e gas è di 1 a 100), la regione più densa dell’anello è abbastanza massiccia per consentire la formazione di pianeti gassosi giganti molte volte più grandi di Giove. I ricercatori giapponesi hanno anche valutato l’ipotesi dei pianeti rocciosi e hanno pensato a quella che hanno chiamato “trappola di polvere”, in cui l’abbondanza di polvere stellare è eccezionalmente più rilevante rispetto all’altra parte del disco. In questo caso possono nascere pianeti rocciosi simili alla Terra, piccoli corpi come le comete, o nuclei di pianeti gassosi. In entrambi i casi, gli astronomi sono fermamente convinti che i pianeti si formino nella parte densa del disco intorno HD142527. Il prossimo passo sarà la misurazione precisa della quantità di gas nell’anello per capire quale delle due ipotesi sia la più accreditata.
Il disco attorno alla stella HD142527. Crediti: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Fukagawa et al.
Misato Fukagawa, primo autore dello studio “Local Enhancement of Surface Density in the Protoplanetary Ring Surrounding HD 142527”, ha detto che «HD142527 è un oggetto molto particolare, ma non è l’unica stella studiata da ALMA ad avere un disco protoplanetario asimmetrico. Il nostro obiettivo finale è quello di rivelare il principale processo fisico che controlla la formazione dei pianeti e, per raggiungere questo obiettivo, è importante ottenere una visione completa della formazione planetaria attraverso le osservazioni di molti dischi protoplanetari». L’obiettivo principale di ALMA è proprio quello si scrutare nel dettaglio il luogo di formazione dei pianeti extrasolari, per comprendere al meglio anche il processo che ha portato alla nascita e allo sviluppo del Sistema solare.