Un nuovo metodo di ricerca basato su animazioni radioastronomiche anziché sulle tradizionali immagini: è quanto realizzato da un gruppo di scienziati giapponesi, con le informazioni del radiotelescopio Alma, per studiare il sistema stellare binario Xz Tauri. I risultati di questo innovativo impiego dei dati di Alma sono stati pubblicati recentemente su The Astrophysical Journal (articolo: “Misaligned Circumstellar Disks and Orbital Motion of the Young Binary Xz Tau”); la ricerca è stata coordinata dal Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Kagoshima.
Situato nella costellazione del Toro, Xz Tauri si trova a circa 460 anni luce di distanza dalla Terra; è un sistema costituito da due giovani astri ed è stato tenuto d’occhio dal radiotelescopio dal 2015 al 2017. Gli studiosi hanno considerato in particolare i dati relativi al movimento delle stelle; grazie alla loro alta risoluzione, hanno potuto dar vita ad una nuova prospettiva di utilizzo con cui sperano di poter contribuire a chiarire, in generale, le origini dei sistemi binari e dei pianeti in formazione intorno ad essi.
Le stelle in coppia sono molto diffuse nell’Universo e, nella fase giovanile, ognuna di esse è circondata da un disco protoplanetario composto da gas molecolari e polveri, luogo in cui si verificano processi di formazione planetaria. Allo stato attuale, sono stati individuati numerosi mondi associati a sistemi binari; tuttavia, non sono ancora chiare le modalità di formazione dei dischi – e quindi dei pianeti – in queste situazioni.
Per fare più luce, gli autori del saggio ritengono siano due gli elementi cruciali da dover considerare nella formazione planetaria dei sistemi binari: il movimento orbitale delle due stelle e l’inclinazione dei singoli dischi protoplanetari. In base a questi elementi, gli studiosi hanno proposto due distinti processi di formazione: la rottura di un singolo e ampio disco gassoso oppure la frammentazione di una vasta nube molecolare in seguito a turbolenze interne. Nel primo caso, si suppone che l’orbita delle stelle binarie e dei dischi sia sullo stesso piano, mentre nel secondo i piani orbitali di questi oggetti celesti dovrebbero essere differenti. Si tratta di dettagli importanti che possono influenzare le orbite finali dei pianeti nati in questi sistemi.
Xz Tauri è stato un ottimo laboratorio per questo tipo di ricerca: gli astronomi, realizzando un’animazione del movimento orbitale nella coppia, hanno notato che la stella Xz Tau B si è mossa per 3,4 unità astronomiche intorno a Xz Tau A. Il team ha quindi analizzato la struttura tridimensionale dell’orbita e ha scoperto che i dischi delle due stelle sono fortemente disallineati tra loro e non si trovano nello stesso piano dell’orbita del sistema binario.
Già in passato Alma aveva osservato coppie di astri con i dischi in questa posizione, ma nel caso di Xz Tauri si tratta della prima volta in cui il movimento orbitale di un sistema binario è stato spiegato con chiarezza, mostrando che l’inclinazione è differente rispetto a quella dei dischi circumstellari. I ricercatori hanno concluso che Xz Tauri dovrebbe essersi formato in seguito alla frammentazione di una nube molecolare.
In alto: elaborazione artistica del sistema Xz Tauri – in basso: un frame dell’animazione realizzata con i dati di Alma (Crediti: Eso/Naoj/Nrao – T. Ichikawa et al.)