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Scoperto uno scrigno di pianeti sconosciuti nascosti nella polvere

06 dicembre 2018

Scoperto uno scrigno di pianeti sconosciuti nascosti nella polvere

Comunicato stampa -

Lo studio di un gruppo internazionale, di cui fanno

parte astronomi italiani di INAF e Università Statale

di Milano, ha riconosciuto, osservando affascinanti

strutture ad anello intorno a giovani stelle, pianeti in

via di sviluppo.

I risultati, pubblicati sull'Astrophysical Journal, segnano

un passo fondamentale per la comprensione delle fasi

chiave della formazione planetariadi INAF/Università

Statale di Milano

astrofisicaplanetologia

Roma, 6 dicembre 2018 - Osservando un campione di

giovani stelle in una regione di formazione stellare nella

ostellazione del Toro, un gruppo internazionale di astronomi

ha scoperto che molte di esse sono circondate da strutture

interpretabili come tracce create da pianeti giovani e in via

di sviluppo, alcuni dei quali potrebbero raggiungere la

dimensione di Nettuno o delle super Terre (pianeti fino a

20 masse terrestri).

Allo studio, pubblicato oggi sull'Astrophysical

Journal e la cui autrice principale è Feng Long dell'Università

di Pechino, hanno collaborato per l'Italia le ricercatrici

dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) Brunella Nisini

ed Elisabetta Rigliaco e i professori di Università Statale di

Milano e associati INAF Giuseppe Lodato ed Enrico Ragusa.
 
4,6 miliardi di anni fa, il nostro Sistema solare era un turbinio

di gas e polvere che ruotava intorno al nostro sole appena nato.

Nelle fasi iniziali, questo cosiddetto disco protoplanetario non

aveva caratteristiche specifiche, ma presto parti di esso

iniziarono a fondersi in gruppi di materia - i futuri pianeti.

Con passare del tempo, il disco polveroso lasciò il posto alla

disposizione relativamente ordinata che noi conosciamo oggi,

composta da pianeti, lune, asteroidi.

Questo scenario di formazione del nostro Sistema solare è stato

ricostruito dagli scienziati in base alle osservazioni di dischi

protoplanetari attorno ad altre stelle, abbastanza giovani da essere

in questo momento nel processo di formazione planetaria.
 
Utilizzando l'Atacama Large Millimeter Array (ALMA),

composto da 45 antenne radio e situato nel deserto di Atacama,

in Cile, il gruppo di ricercatori autori del nuovo studio ha

eseguito un'analisi di giovani stelle nella regione di formazione

stellare del Toro, una vasta nube di gas e polveri situata a 450

anni luce da Terra.

Osservando l'emissione della polvere di 32 stellecircondate da

dischi protoplanetari, i ricercatori hanno scoperto che ben 12

di loro mostrano anelli e divisioni, strutture che hanno

interpretato come tracce dalla presenza di pianeti nascenti.
 
Mentre alcuni dischi protoplanetari appaiono uniformi, come

dei "blob" privi di strutture interne, in altri casi erano già stati

osservati anelli luminosi concentrici separati da divisioni, ma

poiché gli studi precedenti si erano concentrati sulle stelle

giovani più brillanti (le più facili da osservare) non era ancora

chiaro quanto questi dischi con strutture ad anelli fossero

davvero comuni nell'Universo.

I risultati di questa ricerca sono quindi i primi ad essere

statisticamente significativi proprio perché i dischi oggetto

delle osservazioni sono stati selezionati indipendentemente

dalle loro proprietà.
 
Studiando le caratteristiche degli anelli e delle divisioni

osservate con ALMA alla ricerca di possibili spiegazioni

alternative, gli scienziati hanno inoltre potuto escludere che

tali strutture potessero essere il risultato di effetti dipendenti

dalle proprietà stellari (come ad esempio le cosiddette "ice lines"),

confermando quindi la presenza di pianeti appena nati quale

origine più probabile di queste affascinanti formazioni.

I calcoli effettuati per avere un'idea della tipologia di pianeti

che potrebbero formarsi nella regione di formazione stellare

del Toro hanno dimostrato che la gran parte degli anelli

sembrano causati da pianeti gassosi delle dimensioni di

Nettuno o delle cosiddette super-Terre. Solo due dei dischi

osservati potrebbero potenzialmente ospitare pianeti giganti

come Giove, il più grande pianeta del Sistema solare.
 
Elisabetta Rigliaco, ricercatrice dell'INAF di Padova con

una borsa Marie Sk?odowska-Curie tramite il programma

AstroFIt2, spiega: "In dischi protoplanetari strutture come

anelli e cavità (spazi vuoti) sono molto comuni, e le strutture

osservate in questi dischi nel Toro sono dovute alla presenza

di pianeti di piccola massa, come super-Terre o nettuniani, c

he operando insieme ad altri processi producono queste

affascinanti strutture".
 
Giuseppe Lodato, professore di Astronomia e Astrofisica

all'Università Statale di Milano e associato INAF, aggiunge:

"L'osservazione della morfologia dei dischi potrebbe affermarsi

come una nuova metodologia per rilevare la presenza di pianeti

attorno a stelle giovani, complementare agli studi sui pianeti

extrasolari che in genere si concentrano su stelle adulte,

dell'età del Sole", "Inoltre - conclude Lodato - questo metodo

permette di osservare pianeti altrimenti non rilevabili, in quanto

troppo poco massicci e troppo lontani dalla loro stella".
 
Nel futuro, il gruppo di ricerca intende modificare la ù

collocazione delle antenne di ALMA per ottenere una

maggiore risoluzione e osservare strutture su scale dell'ordine

della distanza Terra-Sole, rendendo le antenne sensibili a

grani di polvere più grandi.
 
I ricercatori e gli associati INAF hanno utilizzato per questa

ricerca il finanziamento del progetto PRIN-INAF 2016 The

Cradle of Life - GENESIS-SKA (General Conditions in Early

Planetary Systems for the rise of life with SKA).
 
L'articolo "Gaps and Rings in an ALMA Survey of Disks in

the Taurus Star-forming Region", di Long et al., è stato pubblicato

su Astrophysical Journal https://arxiv.org/abs/1810.06044