L'immagine più dettagliata ottenuta da ALMA di un disco protoplanetario

Questa nuova immagine di ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) mostra i dettagli più fini mai visti finora nel disco protoplanetario che circonda la vicina stella TW Hydrae, simile al Sole. Si vedono interruzioni alla stessa distanza dalla stella di quella della Terra dal Sole, e ciò potrebbe suggerire la presenza di una versione più giovane del nostro pianeta, o forse di una super-Terra, più massiccia, che si sta appena formando.

La stella TW Hydrae è oggetto di studio comune a causa della sua vicinanza alla Terra (solo circa 175 anni luce di distanza) e la sua giovane età (circa 10 milioni di anni). Ha anche un'orientazione favorevole in quanto si presenta di faccia se vista dalla Terra. Ciò fornisce agli astronomi una veduta rara e non distorta dell'intero disco protoplanetario intorno alla stella.

"Studi precedenti con telescopi radio e ottici confermano che TW Hydrae è circondata da un disco molto evidente con strutture che suggeriscono che alcuni pianeti stiano iniziando a coalescere", ha spiegato Sean Andrews dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts, USA, primo autore dell'articolo pubblicato oggi dalla rivista Astrophysical Journal Letters. "Le nuove immagini di ALMA mostrano il disco in un dettaglio senza precedenti, rivelando una serie di anelli concentrici brillanti formati da polvere e interruzioni scure, tra cui alcune forme che indicano che un pianeta con orbita simile a quella della terra si stia formando".

Altri intervalli evidenti nell'immagine si trovano a tre miliardi e sei miliardi di chilometri dalla stella centrale, a distanze simili alla distanza media di Urano e Plutone dal Sole nel Sistema Solare. Anche questi sono probabilmente dovuti a particelle che si sono agglomerate fino a formare pianeti, i quali hanno poi ripulito l'orbita dalla polvere e dal gas e mantenuto il resto del materiale su bande ben definite.

Per le nuove osservazioni di TW Hydrae gli astronomi hanno riprodotto la debole emissione radio dei grani di polvere di dimensioni millimetriche nel disco, rivelando dettagli dell'ordine della distanza tra la Terra e il Sole (circa 150 milioni di chilometri). Queste osservazioni dettagliate sono possibili grazie all'alta risoluzione di ALMA, e alla configurazione a lunga linea di base. Quando le antenne di ALMA sono alla loro massima separazione, fino a 15 chilometri di distanza, il telescopio è in grado di risolvere i minimi dettagli. "Questa è l'immagine con la più alta risoluzione spaziale di un disco protoplanetariomai ottenuta da ALMA, a non sarà facile batterla in futuro!" ha detto Andrews [1].

"TW Hydrae è veramente speciale. È il disco protoplanetario più vicino alla Terra che si conosca e può assomigliare al Sistema Solare quando aveva solo 10 milioni di anni", aggiunge il coautore David Wilner, sempre dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Le osservazioni precedenti di ALMA di un altro sistema, HL Tauri, mostrano che anche i dischi protoplanetari più giovani - appena un milione di anni - possono mostrare segni simili della formazione dei pianeti. Studiando il disco di TW Hydrae, più vecchio, gli astronomi sperano di comprendere meglio l'evoluzione del nostro pianeta e le prospettive future per sistemi simili nella Via Lattea.

Ora gli astronomi desiderano scoprire quanto siano comuni queste strutture nei dischi intorno ad altre giovani stelle e come possono cambiare nel tempo o a seconda dell'ambiente.

Note

[1] La risoluzione angolare delle immagini di HL Tauri era simile a quelle delle nuove osservazioni, ma essendo TW Hydrae più vicina alla Terra, si possono vedere anche i dettagli più minuti.