Un giovane anello di polvere nell’universo conferma la presenza di pianeti

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Credit: Subaru Telescope

I ricercatori hanno utilizzato la fotocamera del telescopio Subaru per riprendere nitide immagini ad alto contrasto di un giovane (8-10 milioni di anni) anello di polvere attorno a HR 4796 A, nelle vicinanze della sua stella, a soli 240 anni luce di distanza dalla Terra. L’anello è costituito da grani di polvere in un’orbita di larghezza pari a circa il doppio delle dimensioni dell’orbita di Plutone, intorno alla stella centrale. La risoluzione dell’immagine del bordo interno dell’anello è così precisa che è possibile misurare la distanza tra il centro e la posizione della stella. Anche se i dati dal telescopio spaziale Hubble hanno portato un altro gruppo di ricerca a sospettare di tali osservazioni, i dati Subaru non solo confermano la sua presenza, ma rivelano inoltre che sia più grande di quanto precedentemente ipotizzato. Cosa ha permesso a questa ruota di polvere presente attorno HR 4796 A, di scappare al suo asse? La spiegazione più plausibile è che la forza gravitazionale di uno o più pianeti in orbita nel vuoto dell’anello abbiano attratto la polvere in modo da sbilanciare il corso intorno alla stella. Simulazioni al computer hanno già dimostrato che tali maree gravitazionali possono plasmare un anello di polvere in eccentricità e le conclusioni di un altro eccentrico anello di polvere attorno alla stella Fomalhaut la possono essere evidenze osservative per il processo. Poiché nessun candidato pianeta è stati però avvistato nei pressi di HR 4796 A, si è ipotizzato che questi siano troppo deboli per essere osservati con gli strumenti attuali. Il telescopio Subaru rappresenta il top nell’infrarosso, come lo è per il visibile il telescopio Hubble, consentendo accurate misurazioni della sua eccentricità. Lo specchio del telescopio dell’osservatorio di Mauna Kea è molto più grande di quello di Hubble, per cui la luce deve prima passare attraverso i turbolenti strati d’aria dell’atmosfera terrestre prima di poterla misurare. Per questo motivo si avvale dell’ottica adattiva che permette di correggere la maggior parte degli effetti di sfocatura dell’atmosfera, al fine di prendere immagini estremamente nitide. Questa immagine fornisce agli scienziati ulteriori informazioni sulla relazione tra un disco circumstellare e la formazione dei pianeti. I pianeti si ritiene che facciano parte del disco di gas e polveri che rimane attorno a stelle giovani. Poiché il materiale viene travolto dai pianeti neonati o soffiati all’esterno del sistema dalla radiazione della stella, i dischi primordiali scompaiono in poche decine di milioni di anni. Tuttavia, alcune stelle sono circondate da un disco di detriti, composto prevalentemente da polveri. Le collisioni tra piccoli corpi solidi (“planetesimi”) lasciati dalla formazione dei pianeti può continuamente ricostituire la polvere di questi dischi. L’anello di polvere attorno HR 4796 A è infatti un disco di detriti e fornisce informazioni essenziali per lo studio e la formazione dei pianeti.