La formazione dei pianeti attorno alle stelle neonate

Quando si formano i pianeti attorno alle stelle? È una domanda alla quale gli astronomi cercano di dare una risposta e forse quella risposta sta per arrivare. Sembra che siano state trovate delle prove che i pianeti si formino mentre le loro stelle si trovano ancora nella fase di accrescimento.
Questa prova è stata trovata grazie all’Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA). L’immagine ricostruita da ALMA mostra un disco proto-stellare con più spazi vuoti e anelli di polvere. La scoperta, pubblicata sulla prestigiosa rivista “Nature“, mostra il più giovane disco proto-planetario con i suoi anelli di polvere che come un baccello fanno si che i semi dei pianeti si formino ed evolvano.
ALMA è entrato in azione ed è stato puntato verso la proto-stella IRS 63 che si trova a 470 anni luce dalla Terra, in profondità all’interno della nube interstellare L1709 nella costellazione di Ofiuco. Questo oggetto è ancora avvolto in un involucro composto di gas e polvere che lo alimentano accrescendolo. A studiare IRS 63 è stato un team internazionale di scienziati guidato da Dominique Segura-Cox presso l’Istituto Max Planck per la fisica extraterrestre (MPE) in Germania.
Anelli di polvere sono stati rilevati in grande numero nei sistemi con un’età superiore al milione di anni, in quel lasso di tempo infatti le proto-stelle raccolgono la maggior parte della loro massa. IRS 63 è diverso: ha meno di 500.000 anni, che è meno della metà dell’età di altre giovani stelle con anelli di polvere.
“Gli anelli nel disco intorno all’IRS 63 sono così giovani“, sottolinea Segura-Cox. “Pensavamo che le stelle entrassero prima nell’età adulta e poi diventassero le madri dei pianeti che si sarebbero formati in seguito. Ma ora vediamo che le protostelle e i pianeti crescono ed evolvono insieme sin dai primi tempi, come fratelli“.
L’immagine degli anelli di polvere che fanno da innesco alla formazione del pianeta circondano IRS 63 e hanno meno di mezzo milione di anni. I pianeti per diventare tali devono accrescere la loro massa a partire da minuscole particelle di polvere, più piccole della polvere che si annida nelle nostre case.
“Gli anelli nel disco dell’IRS 63 sono enormi accumuli di polvere, pronti per combinarsi in pianeti“, spiega la coautrice Anika Schmiedeke di MPE.
Tuttavia, anche dopo che la polvere si è aggregata in un embrione planetario, potrebbe scomparire muovendosi a spirale verso l’interno fino ad essere consumato dalla proto-stella centrale. Se i pianeti iniziano a formarsi molto presto e a grandi distanze dalla proto-stella, avrebbero molte possibilità in più di sopravvivere a questo processo.
Il team ha lavorato sugli anelli e ha scoperto che il disco di polvere più giovane contiene la metà della massa di Giove a una distanza simile a quella di Urano dal Sole. Il team ha fatto notare che quel piccolo accumulo potrebbe crescere di cento volte vista la quantità di materia che compone l’anello. Servirebbero almeno 0,03 masse Gioviane di materiale solido per formare un nucleo planetario che accrescerà in modo efficiente assimilando altro gas e crescendo fino a diventare un gigante gassoso.
Il membro del team Jaime Pineda di MPE ha aggiunto: “Questi risultati mostrano che dobbiamo concentrarci sui sistemi più giovani per comprendere veramente la formazione dei pianeti”. Ci sono prove crescenti che Giove potrebbe essersi effettivamente formato molto più lontano nel Sistema Solare, oltre l’orbita di Nettuno, e sia poi migrato verso l’interno nella sua posizione attuale.
“La dimensione del disco è molto simile al nostro Sistema Solare“, spiega Segura-Cox. “Anche la massa della proto-stella è solo un po ‘meno del nostro Sole. Studiando questi giovani dischi di formazione planetaria intorno a sgiovani protostelle ci può dare spunti importanti nelle nostre origini”.
Fonte: https://phys.org/news/2020-10-astronomers-evidence-planets-infant-stars.html