L’animazione evidenzia il movimento a “battito d’ali” dell’ombra della stella Hbc 672 osservata con lo Hubble Space Telescope. Crediti: Esa/Hubble, K. Pontoppidan, L. Calçada, M. Kornmesser
A volte i soprannomi si rivelano più vicini alla realtà di quanto si possa immaginare. È il caso della Bat Shadow – l’ombra del pipistrello – catturata dal telescopio spaziale Hubble. Si tratta un’immagine impressionante dell’ombra generata da un disco protoplanetario non visibile che circonda una stella, e si proietta su una nube più distante, appartenente a una regione di formazione stellare, la Nebulosa Serpente. La giovane stella si chiama Hbc 672 e la sua ombra è stata soprannominata Bat Shadow perché ricorda le ali di un pipistrello. Il soprannome si è rivelato sorprendentemente appropriato, in quanto il team riferisce ora di essere riuscito a vedere l’ombra delle ali muoversi, come se il pipistrello le stesse agitando.
«L’ombra si muove. Sta sbattendo come le ali come un pipistrello» riporta il primo autore, Klaus Pontoppidan, un astronomo dello Space Telescope Science Institute (Stsci). Una spiegazione plausibile, analizzata dal team, potrebbe essere quella che il fenomeno sia causato da un pianeta in orbita attorno alla stella, che attrae gravitazionalmente il disco e lo deforma. Il team ha assistito al movimento delle “ali” per 404 giorni.
«Abbiamo una stella che è circondata da un disco, che non è come gli anelli di Saturno: non è piatto, è gonfiato. Quindi, la luce della stella che sale su può continuare il suo percorso, non bloccata da nulla. Ma se tenta di percorrere il piano del disco, non riesce a uscire e si crea un’ombra», spiega Pontoppidan. Per usare un’analogia, potete immaginare una lampada con un paralume, che proietta un’ombra sul muro. In questo caso, la lampadina è la stella, il paralume è il disco e la nube è il muro. In base alla forma dell’ombra sul muro, è possibile capire come è fatto il disco: potrebbe essere svasato, di un angolo che aumenta con la distanza dalla stella, come dei pantaloni a campana o una trombetta.
Questa illustrazione mostra una stella nascente circondata da un disco deformato a forma di sella, con due picchi e due valli. La deformazione potrebbe essere causata da un pianeta presente nel disco, inclinato rispetto al piano del disco. Mentre il disco ruota attorno alla giovane stella, si pensa che blocchi la luce della stella e getti un’ombra che sembra agitarsi, su una nube lontana. Crediti: Nasa, Esa, and A. James and G. Bacon (Stsci)
Il disco – una struttura circolare di gas, polvere e roccia – potrebbe essere a forma di sella, con due gobbe e due avvallamenti, il che spiegherebbe lo “sbattere” delle ali dell’ombra. Il team ipotizza infatti che all’interno del disco ci sia un pianeta, con un’orbita inclinata rispetto al piano del disco.
Questo pianeta sarebbe la causa della strana forma deformata del disco e del conseguente movimento nella sua ombra. «Se ci fosse solo un semplice rigonfiamento nel disco, ci aspetteremmo che entrambi i lati dell’ombra fossero inclinati in direzioni opposte, come le ali degli aeroplani durante una curva», ha detto Colette Salyk del Vassar College di Poughkeepsie, New York.
L’ombra, che si estende dalla stella attraverso la nube circostante, è così grande – circa 200 volte la lunghezza del nostro Sistema solare – che la luce impiega 40-45 giorni per attraversarla. I ricercatori hanno calcolano che potrebbe esserci un pianeta che orbita attorno alla sua stella in non meno di 180 giorni, che deforma il disco. Stimano che questo pianeta sia approssimativamente alla stessa distanza dalla sua stella di quanto lo è Terra dal Sole.
Una spiegazione alternativa per il movimento dell’ombra potrebbe essere l’esistenza di una stella compagna di massa inferiore, in orbita attorno a Hbc 672 al di fuori del piano del disco, che la fa oscillare rispetto al suo disco. Ma in base allo spessore del disco, Pontoppidan ne dubita. Inoltre, non sembrano esserci prove dell’esistenza di una stella compagna.
Grazie a Hubble, gli astronomi avevano già catturato un’immagine dell’ombra del pipistrello, generata dalla luce della stella Hbc 672 bloccata dal disco protoplanetario. Il soprannome si è rivelato ora particolarmente appropriato, visto che, dalle nuove immagini, quelle “ali” sembrano sbattere. Crediti: Nasa, Esa, K. Pontoppidan
Purtroppo il disco è troppo piccolo e troppo distante per essere visto, anche da Hubble. La stella Hbc 672 risiede in un vivaio stellare chiamato Nebulosa Serpente, a circa 1400 anni luce di distanza. In termini cosmici, si tratta di un oggetto giovane, avendo solo uno o due milioni di anni.
Questa scoperta è stata assolutamente fortuita, un vero caso di serendipità. La prima immagine della Bat Shadow è stata ripresa da un altro team di ricercatori. Successivamente, l’immagine è stata utilizzata nell’ambito di un programma di apprendimento della Nasa chiamato Universe of learning, che si propone di creare materiali ed esperienze per consentire agli studenti di esplorare l’universo, in autonomia. L’obiettivo era quello di illustrare come le ombre possano trasmettere informazioni su fenomeni a noi non visibili.
Tuttavia, il team che l’ha scoperta l’aveva osservata solo con un filtro luminoso, che non ha fornito dati sufficienti per l’immagine a colori che si voleva invece impiegare nel programma. Per ottenere l’immagine a colori, Pontoppidan ha dovuto osservare l’ombra con ulteriori filtri e quando ha unito le immagini vecchie a quelle nuove, l’ombra sembrava essersi mossa. Inizialmente, i ricercatori pensarono che il problema fosse nell’elaborazione delle immagini, ma si resero presto conto che le immagini erano correttamente allineate e il fenomeno era reale. Il pipistrello stava sbattendo le ali.
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Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal l’articolo “Variability of the Great Disk Shadow in Serpens” di Klaus M. Pontoppidan, Joel D. Green, Tyler A. Pauly, Colette Salyk, Joseph DePasquale