Una survey su 44 giovani stelle massicce mostra dischi polverosi e vorticosi, che probabilmente diventeranno nuovi sistemi solari. Le immagini sono state scattate con lo strumento Gemini Planet Imager (Gpi) montato sul Telescopio Gemini South dell’International Gemini Observatory, un programma del NoirLab di Nsf. Crediti: International Gemini Observatory / NoirLab / Nsf / Aura / E. Rich (Michigan University)
Un team internazionale di astronomi ha utilizzato il telescopio Gemini South per indagare alcuni aspetti della formazione planetaria, riuscendo a scoprire un potenziale giovane pianeta di massa simile a Giove e confermando l’esistenza di due nane brune. I risultati dello studio sono stati presentati al 240esimo meeting dell’American Astronomical Society.
Lo straordinario mosaico qui riportato fa parte di una survey di 44 giovani stelle massicce effettuata dallo strumento Gemini Planet Imager (Gpi), che ha ripreso nel vicino infrarosso i loro polverosi dischi, che probabilmente diventeranno nuovi sistemi planetari. Lo studio ha rilevato che i dischi che circondano le stelle fino a tre volte la massa del Sole tendono ad avere anelli, mentre quelli intorno a stelle più massicce no. Questo suggerisce che i pianeti potrebbero formarsi in modo leggermente diverso a seconda della massa delle stelle.
I pianeti si formano in dischi di gas e polvere che circondano giovani stelle di pochi milioni di anni, e Gpi è uno dei pochi strumenti al mondo in grado di risolverli. Precedenti osservazioni avevano mostrato che in questi dischi si vedono spesso anelli, fatti di granelli di polvere più o meno grandi e di gas. Ciò che porta alla formazione di questi anelli non è ancora chiaro, ma si pensa siano legati a pianeti neonati che interagiscono con il disco.
Con la survey Gemini-Lights gli astronomi hanno cercato di chiarire questi dubbi producendo immagini ad alta risoluzione di dischi intorno a un campione di 44 stelle. «Vogliamo rispondere alla domanda fondamentale su come si formano i pianeti», riferisce Evan Rich dell’Università del Michigan, primo autore dello studio che verrà pubblicato su The Astronomical Journal. In particolare, la survey Gemini-Lights si concentra su stelle che sono più massicce del Sole, per studiare l’influenza che la massa di una stella madre potrebbe avere sul processo di formazione del pianeta.
Gemini South ha catturato le immagini dei dischi nel vicino infrarosso e in luce polarizzata. Ha trovato dischi nell’80 per cento delle 44 stelle oggetto di studio, un nuovo pianeta candidato (intorno a V1295 Aquilae) e tre nane brune. Due delle nane brune – intorno alle stelle V921 Sco e Hd 158643 – erano già state individuate da precedenti osservazioni e sono state ora confermate da queste osservazioni; la terza nana bruna, attorno alla stella Hd 101412, è una nuova candidata.
Tuttavia, il risultato fondamentale della survey è che i dischi sembrano comportarsi in modo diverso a seconda della massa della stella. «I sistemi con piccoli anelli di granelli di polvere si trovano solo intorno a stelle con masse inferiori a tre volte la massa del Sole», conclude Rich. «Questo è importante perché si pensa che la formazione dei pianeti porti alla creazione di una struttura ad anello e le nostre scoperte suggeriscono che il processo di formazione del pianeta potrebbe essere diverso per stelle più grandi di tre volte la massa del Sole».
Per saperne di più:
- Leggi su arXiv il pre-print dell’articolo “Gemini-LIGHTS: Herbig Ae/Be and massive T-Tauri protoplanetary disks imaged with Gemini Planet Imager” di Evan A. Rich, John D. Monnier, Alicia Aarnio, Anna S. E. Laws, Benjamin R. Setterholm, David J. Wilner, Nuria Calvet, Tim Harries, Chris Miller, Claire L. Davies, Fred C. Adams, Sean M. Andrews, Jaehan Bae, Catherine Espaillat, Alexandra Z. Greenbaum, Sasha Hinkley, Stefan Kraus, Lee Hartmann, Andrea Isella, Melissa McClure, Rebecca Oppenheimer, Laura M. Pérez e Zhaohuan Zhu