03 Gen 2022 Cenere di Stella per Pianeti Neonati
Un team di astronomi ha realizzato una dettagliata simulazione tridimensionale del moto e dell’accrescimento di materiale nel disco di gas e polveri circostante una giovane stella, il luogo in cui andranno a formarsi nuovi pianeti. Secondo lo studio la stella si comporta come una sorta di vulcano in eruzione, generando deflussi gassosi che spingono il materiale verso le regioni esterne del disco, permettendo così la nascita di pianeti anche molto distanti dalle regioni centrali.
Secondo gli astronomi le giovani stelle sono dotate di un disco massiccio, una struttura a ciambella costituita da gas, polveri e granelli, che nel corso del tempo può disperdersi oppure costituire la riserva di materiale da cui si formano corpi rocciosi e planetesimi, destinati a diventare pianeti veri e propri. Osservazioni di giovani stelle effettuate dal radiotelescopio ALMA hanno rivelato la presenza di lacune, simili ad anelli vuoti, nei dischi di gas e polveri che le circondano. Si ritiene che, durante la loro formazione, i giovani pianeti ripuliscano l’ambiente circostante durante la loro orbita attorno alla stella, spazzando via gas e polveri e raccogliendo il materiale restante in fasce ben definite.
Tuttavia, gli astronomi hanno osservato alcuni di questi anelli vuoti a distanze dalla stella molto maggiori rispetto alla posizione di Nettuno nel Sistema Solare. A simili distanze dalla stella centrale, la polvere, un componente fondamentale per la formazione dei pianeti, dovrebbe scarseggiare. Inoltre, ci si aspetterebbe che polveri e ciottoli, diventando più grandi, si spostino verso la regione centrale del disco, per effetto del trascinamento prodotto dal gas e dell’attrazione esercitata dalla stella. Per questi motivi i meccanismi di formazione di pianeti giganti nelle regioni esterne di un disco circumstellare rimangono un mistero.
Un team guidato da Tsukamoto at Kagoshima University ha utilizzato il supercomputer ATERUI II dell’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone per realizzare la prima simulazione tridimensionale del moto e dell’accrescimento delle polveri in un disco protoplanetario. Il team ha scoperto che le particelle più grandi di polveri, che si sono formate nella regione centrale, possono essere trasportate via perpendicolarmente al disco da deflussi bipolari di gas che emergono dal disco stesso. In seguito la polvere si allontana dal deflusso e la gravità la fa precipitare nelle regioni esterne del disco. Il processo è simile a quello di un’eruzione vulcanica esplosiva, con conseguente ricaduta a terra di ceneri sparse a distanza. La simulazione dimostra che questa “cenere stellare” può arricchire di polveri un vasto disco nelle regioni più esterne e facilitare la formazione di planetesimi in zone anche molto distanti dalla stella. I risultati dello studio sono pubblicati su Astrophysical Journal Letters.
Nell’immagine rappresentazione artistica di un disco protoplanetario circostante una giovane stella
Image credit: NASA/JPL-Caltech
https://www.nao.ac.jp/en/news/science/2021/20211214-cfca.html
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