29 Dic 2019 Il misterioso disco di 49 Ceti
Utilizzando l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) gli astronomi hanno scoperto un disco gassoso sorprendentemente massiccio attorno alla stella 49 Ceti, situata a 194 anni luce da noi nella Costellazione della Balena. Secondo le teorie della formazione planetaria, data l’età della stella pari a una quarantina di milioni di anni, il gas nel disco dovrebbe già essere scomparso. La scoperta induce gli astronomi a rivedere i modelli attuali sulla formazione dei sistemi planetari.
I pianeti si formano in dischi ricchi di gas e polveri circostanti giovani stelle, chiamati dischi protoplanetari. Le particelle di polveri si aggregano insieme a formare pianeti di tipo roccioso o i nuclei di pianeti più massicci, destinati a diventare giganti gassosi. Secondo le attuali teorie, man mano che passa il tempo, il gas nel disco viene incorporato nei pianeti o viene soffiato via dalla pressione di radiazione della giovane stella. Nelle fasi finali, la stella rimane circondata dai suoi pianeti e da un disco residuo composto da detriti polverosi: il processo di formazione dei pianeti a questo punto è pressochè terminato.
Recentemente i progressi nei radiotelescopi hanno permesso agli astronomi di scoprire dischi di detriti che contengono ancora masse gassose, in grado di influenzare la composizione del risultante sistema planetario. “Abbiamo scoperto carbonio atomico nel disco di detriti attorno a 49 Ceti utilizzando oltre 100 ore di osservazioni con il telescopio ASTE telescope”, spiega Aya Higuchi del National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). “Abbiamo poi utilizzato ALMA per ottenere una visione più dettagliata e abbiamo avuto una seconda sorpresa. Il carbonio gassoso attorno a 49 Ceti si è rivelato dieci volte più abbondante rispetto alle nostre stime precedenti”.
Immagine di ALMA del disco attorno alla stella. La distribuzione della polvere è mostrata in rosso, mente e quella del monossido di carbonio in verde e quella degli atomi di carbonio in blu Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Higuchi et al.
Grazie all’elevata risoluzione di ALMA, il team ha ricavato per la prima volta la distribuzione spaziale degli atomi di carbonio nel disco di detriti. Il carbonio atomico è distribuito in maniera più estesa rispetto al monossido di carbonio, che costituisce la seconda molecola più abbondante attorno alle giovani stelle, dopo l’idrogeno. La quantità di atomi di carbonio è così vasta che il team ha rilevato persino deboli onde radio emesse da un raro isotopo, il carbonio-13.
I ricercatori suggeriscono due possibilità per spiegare una così vasta quantità di gas residuo attorno alla stella. Una è che il gas sia sopravvissuto al processo di dissipazione nelle fasi finali della formazione planetaria. Tuttavia, la quantità di gas attorno a 49 Ceti è comparabile a quella individuata attorno a stelle molto più giovani, nel pieno della fase di formazione dei pianeti. La seconda possibilità è che il gas sia stato rilasciato in seguito alla collisione di piccoli oggetti, ad esempio comete. Ma il numero di collisioni necessarie per spiegare una simile quantità di gas è troppo grande per essere accettabile in base alle teorie attuali. In definitiva i risultati di ALMA suggeriscono di rivedere i modelli più accreditati di formazione dei pianeti.
Nell’immagine rappresentazione artistica del disco gassoso attorno a 49 Ceti
Credit: NAOJ
https://alma-telescope.jp/en/news/press/49ceti-201912
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