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Dove nascono i pianeti

Le nursery planetarie – gli ambienti in cui i pianeti si formano –  sono molto più caotici e complessi di quanto ipotizzato in precedenza . Lo ha scoperto un team dell’Università di Harvard che ha utilizzato i dati del telescopio cileno Alma per lo studio della stella Ru Lup.  La ricerca è stata pubblicata sull’ultimo numero di Astrophysical Journal.

Tutti i pianeti, compresi quelli del Sistema Solare, nascono all’interno di  dischi di gas e polvere  situati attorno alle stelle, i cosiddetti dischi protoplanetari. Grazie ad Alma abbiamo incredibili immagini ad alta risoluzione di molte di queste ‘fabbriche’ planetarie che mostrano dischi con grandi quantità di polveri che suggeriscono la presenza di pianeti neonati. Gli esempi più famosi di dischi del genere sono Hl Tau e Tw Hydrae.

Ora una  nuova immagine di Ru Lup, una giovane stella variabile nella costellazione del Lupo scattata da Alma, ha rivelato una gigantesca serie di bracci a spirale fatti di gas che si estendono ben oltre il suo noto disco di polvere. Questa struttura a spirale – simile a una mini galassia – si estende a quasi 1000 unità astronomiche dalla stella, molto più lontana rispetto al disco compatto  di polvere che si estende fino a circa 60 unità astronomiche.

Precedenti osservazioni di Ru Lup con Alma, parte del progetto High Angular Resolution Project  avevano già rivelato segni di formazione planetaria negli spazi vuoti privi di polveri nel disco protoplanetario.

«Abbiamo anche notato alcune deboli strutture di  monossido di carbonio  che si estendevano oltre il disco – ha affermato Jane Huang del Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian (CfA) – ecco perché abbiamo deciso di osservare di nuovo il disco attorno alla stella, questa volta concentrandoci sul gas anziché sulla polvere».

I dischi protoplanetari contengono molto più gas che polvere. Mentre quest’ultima è necessaria per l’accrescimento dei nuclei planetari il gas  invece è responsabile della creazione delle loro atmosfere. Negli ultimi anni le osservazioni ad alta risoluzione delle strutture di polvere hanno rivoluzionato la nostra comprensione sulla formazione dei  pianeti. Nel dettaglio, l’immagine acquisita da Alma,  indica che le attuali teorie sulla formazione planetaria potrebbero essere più complesse del previsto.

«Abbiamo analizzato questa struttura a spirale nel gas dopo un’osservazione più lunga – aggiunge  Huang – e questo il tempo dedicato a quest’osservazione più lungo di quello impiegato in studi precedenti suggerisce che finora non siamo riusciti a cogliere la diversità e la complessità degli ambienti che formano le nursery planetarie».

Il team di Harvard ha ipotizzato finora tre scenari che potrebbero spiegare perché i bracci a spirale sono comparsi intorno a Ru Lup. Il primo prevede che il disco protoplanetario – date le sue dimensioni massicce-  stia collassando per via della sua stessa gravità; il secondo ipotizza che il disco stia interagendo con un’altra stella mentre il  terzo  implica che il disco si  stia facendo influenzare dal suo ambiente accumulando materiale interstellare lungo i bracci a spirale.

«Nessuno di questi scenari spiega completamente ciò che abbiamo osservato – conclude Sean Andrews membro del gruppo di ricerca –  durante la formazione dei pianeti potrebbero verificarsi processi sconosciuti che non abbiamo ancora preso in considerazione nei nostri modelli. Impareremo cosa sono solo se troviamo altri dischi che condividono le stesse proprietà di Ru Lup».

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