Interpretazione artistica del disco circumplanetario.
Gif: ESO/L. Calçada, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al./Gizmodo

Due anni fa, gli astronomi hanno individuato un apparente disco circumplanetario attorno a un pianeta al di fuori del nostro sistema solare, ma non potevano esserne certi. Le osservazioni di follow-up ora mostrano che avevano ragione, in una scoperta che potrebbe migliorare la nostra comprensione delle esolune e di come si formano nei sistemi stellari emergenti.

Il protopianeta PDS70c ha un disco circumplanetario, secondo il nuovo ricerca pubblicato su The Astrophysical Journal Letters. Gli scienziati hanno pensato tanto in ricerca pubblicato due anni fa, ma non sono stati in grado di distinguere il disco dall’ambiente circostante, portando a dubbi. Le osservazioni di follow-up fatte dall’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Cile sono state fondamentali per la conferma.

“Le nostre osservazioni ALMA sono state ottenute con una risoluzione così squisita che abbiamo potuto identificare chiaramente che il disco è associato al pianeta e siamo in grado di limitarne le dimensioni per la prima volta”, ha spiegato l’astronoma Myriam Benisty in una dichiarazione. Benisty, che ha guidato lo studio, è ricercatore presso l’Università di Grenoble, in Francia, e presso l’Università del Cile.

Al centro, il disco circumplanetario che circonda il protopianeta gigante. L’anello circumstellare più grande domina la parte destra dell’immagine ALMA.
Immagine: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.

Osservando il sistema in luce submillimetrica (una lunghezza d’onda parcheggiata tra le microonde e la parte infrarossa dello spettro), il team è stato in grado di confermare la presenza di abbondanti quantità di polvere in orbita attorno al PDS70c. Il disco, se si trovasse nel nostro sistema solare, si estenderebbe dal centro del Sole a una distanza leggermente oltre l’orbita terrestre.

Questo protopianeta simile a Giove, insieme al suo fratello altrettanto gigantesco, PDS70b, è in orbita attorno a un giovane, Stella di 5 milioni di anni situata a 370 luce-anni dalla Terra. La stella stessa ospita un disco circumstellare, all’interno del quale i due protopianeti stanno risucchiando materiale, creando tasche, o cavità, intorno a loro. Sia PDS70b che PDS70c sono giganti gassosi ed entrambi sono lontani dalla loro stella ospite, a distanze di 22 AU e 34 UA, rispettivamente. In confronto, Nettuno è 30 AU dal nostro Sole, con 1 AU essere la distanza media di Terra al Sole.

Il disco circumplanetario intorno a PDS70c è circa 500 volte più grande degli anelli di Saturno e, come sottolinea il nuovo documento, la quantità di massa in questo disco potrebbe formare fino a tre exomoon delle dimensioni del nostro Luna.

Il sistema PDS 70 ripreso da ALMA.  Mostra il disco circumstellare simile a una ciambella che circonda la stella ospite e il protopianeta nascosto lungo la parte interna destra.

Il sistema PDS 70 ripreso da ALMA. Mostra il disco circumstellare simile a una ciambella che circonda la stella ospite e il protopianeta nascosto lungo la parte interna destra.
Immagine: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.

È interessante notare che la nuova ricerca esclude un disco circumplanetario intorno a PDS70b. Gli scienziati dicono che il suo fratello avido, PDS70c, non è un buon condivisore e che si è divorato il materiale da costruzione necessario per se stesso.

“Questo sistema”, secondo Stefano Facchini, coautore del documento e ricercatore presso l’Osservatorio europeo meridionale, “ci offre un’opportunità unica per osservare e studiare i processi di formazione di pianeti e satelliti”.

In effetti, la conferma di un disco circumplanetario attorno a PDS70c potrebbe aggiungere nuova chiarezza alle teorie in corso sulle esolune e su come si formano. In un possibile scenario, i protopianeti rubano massa dal disco circumstellare circostante e le masse risultanti cadono sul pianeta in formazione. Ma alcuni frammenti di materia rimangono in orbita, aggregandosi per formare satelliti naturali.

È una scoperta entusiasmante, ma il team non ha ancora finito con il sistema PDS70. Non vedono l’ora che arrivi l’Extremely Large Telescope dell’ESO, attualmente in costruzione nel deserto di Atacama in Cile. Utilizzando questo strumento, gli astronomi sperano di acquisire scansioni a risoluzione ancora più elevata del sistema e costruire viste tridimensionali che mostrano il gas che si muove attraverso il disco circumplanetario.

Di più: Gli astronomi si chiedono: le lune possono avere lune?

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