FORMAZIONE PLANETARIA/I dati del telescopio utilizzati nello sviluppo di una nuova metodologia di ricerca per scovare protopianeti nella Via Lattea. I risultati presentati in due articoli in pubblicazione su The Astrophysical Journal Letters

Valeria Guarnieri13 giugno 2018

Si trova nella costellazione del Sagittario, a circa 330 anni luce dalla Terra, la sua massa è il doppio di quella del Sole ed è una ‘teenager’ di soli 4 milioni di anni: è questa la ‘carta d’identità’ di Hd 163296, una giovane stella intorno alla quale orbitano tre pianeti ‘neonati’. I tre nuovi corpi celesti sono stati individuati con il telescopio Alma dell’Eso, i cui dati sono stati analizzati con una nuova tecnica di ricerca, e sono i protagonisti di due saggi che saranno pubblicati a breve su The Astrophysical Journal Letters. “Kinematic evidence for an embedded protoplanet in a circumstellar disc” è il primo studio, coordinato dalla Monash University(Australia), mentre il secondo è “A Kinematic Detection of Two Unseen Jupiter Mass Embedded Protoplanets”, coordinato dall’Università del Michigan (Usa).

La nuova metodologia di ricerca, che ha consentito di scovare i tre baby pianeti tra le polveri e i gas di dischi protoplanetari, si basa sull’analisi di schemi inusuali nei flussi gassosi all’interno di tali dischi; infatti, i gas presenti intorno ad una stella priva di un sistema planetario seguono un tracciato semplice e prevedibile, la cui alterazione può essere spiegata solo con l’azione di disturbo creata dalla presenza di oggetti relativamente massicci. Gli astronomi, quindi, si sono focalizzati sui gas e in particolare sul monossido di carbonio (Co) diffuso nel disco protoplanetario; le molecole di Co emettono una specifica lunghezza d’onda millimetrica che gli strumenti di Alma possono osservare con particolare accuratezza. Lievi cambiamenti in questa lunghezza d’onda, connessi all’effetto Doppler, evidenziano i movimenti del gas nel disco.

I due gruppi di lavoro hanno utilizzato la stessa tecnica, con qualche piccola variazione; il team del primo studio ha così individuato un pianeta a circa 39 miliardi di chilometri da Hd 163296, mentre quello del secondo ha scoperto due pianeti situati, rispettivamente, a 12 e 21 miliardi di chilometri dalla stella. Con questa nuova tecnica, il secondo gruppo ha ottenuto una percentuale bassa nei valori medi per le variazioni nel flusso dei gas, rivelando l’influenza di più corpi celesti nelle aree maggiormente vicine alla stella. Invece, il primo gruppo ha effettuato misure più dirette dei movimenti di gas, un sistema che si è rivelato utile per studiare la parte esterna del disco protoplanetario e che ha permesso la localizzazione del terzo pianeta. Questo metodo innovativo schiude ulteriori prospettive di ricerca sulla nascita dei pianeti e verrà applicato ad altri dischi protoplanetari per approfondire anche i processi che portano alla formazione dell’atmosfera e per studiare le molecolepresenti sui pianeti al momento dei loro ‘primi passi’.