Ripensare la formazione dei pianeti
L’osservatorio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), composto da 66 antenne ad alta precisione, è il più grande array di radiotelescopi esistente al mondo. Oltre a essere molto grande, ALMA ha avuto un grande impatto su molti campi diversi. Ma uno dei campi che ha contribuito a cambiare maggiormente è quello relativo alla formazione dei pianeti. «Sappiamo che le giovani stelle sono spesso circondate da un disco di gas e polvere, da cui possono formarsi i pianeti», spiega Til Birnstiel, professore di Astrofisica teorica presso l’Università Ludwig Maximilian di Monaco. «Con ALMA, siamo in grado di vedere per la prima volta questi dischi protoplanetari in alta risoluzione.» Tuttavia, con queste immagini mai viste prima di anelli polverosi che costruiscono pianeti, sono emerse nuove domande. «Volevamo sapere se i pianeti sono la causa o il risultato di tali strutture», aggiunge Birnstiel. Così, armato di nuovi modelli e con il sostegno del progetto DustPrints, finanziato dall’UE, Birnstiel si è messo a spolverare l’universo alla ricerca delle impronte digitali della formazione dei pianeti.
La formazione dei pianeti avviene più velocemente di quanto si pensasse
All’inizio del progetto, si riteneva in generale che i pianeti non fossero la causa di queste strutture discoidali. È sufficiente dire che non è più così. «In primo luogo, abbiamo dimostrato che queste strutture sono ubiquitarie, che ogni volta che uno di questi dischi viene osservato a una risoluzione sufficientemente alta, si vedrà anche una qualche forma di sottostruttura», spiega Birnstiel. Utilizzando un nuovo metodo per analizzare tali osservazioni, i ricercatori sono riusciti a dimostrare che il gas attorno a questi anelli è perturbato proprio come lo sarebbe attorno a un pianeta. L’ipotesi è stata poi dimostrata attraverso la prima immagine di un pianeta all’interno di un pianeta. «Queste scoperte hanno davvero costretto il settore ad accettare che i pianeti sono la causa principale di queste strutture e che la formazione dei pianeti deve avvenire più velocemente di quanto si pensasse in precedenza», osserva Birnstiel.
Cosa è venuto prima, la struttura o il pianeta?
Il progetto, che ha ricevuto il sostegno del Consiglio europeo della ricerca, ha anche scoperto che le sottostrutture osservate hanno tutte la stessa quantità di trasparenza. Secondo Birnstiel, ciò è strano, poiché le condizioni tra le diverse stelle giovani dovrebbero variare. La risposta a questo enigma celeste è stata la formazione attiva di oggetti di dimensioni asteroidali. «Questo sottolinea la situazione di “uovo o gallina” della formazione dei pianeti», osserva Birnstiel. «I pianeti sembrano essere la causa della maggior parte delle strutture osservate ma, in primo luogo, le strutture sembrano essere il luogo migliore per costruire rapidamente quei pianeti.» I ricercatori stanno pubblicando delle simulazioni che dimostrano come i pianeti possano formarsi in sequenza, proprio come una gallina che depone le uova da cui nascono nuovi polli.
Altro lavoro da svolgere
Il progetto DustPrints non solo ha dimostrato che i pianeti si formano molto più velocemente di quanto si pensasse ma ha anche sviluppato i metodi per mostrare come funziona questo processo. Alcuni di questi strumenti sono stati premiati e molti sono già disponibili e utilizzati per ulteriori ricerche. Inoltre, le immagini del progetto di 20 giovani dischi protoplanetari con sottostrutture sono diventate un’icona nel campo e sono ora ampiamente utilizzate in conferenze e presentazioni. Detto questo, c’è ancora molto lavoro da fare. «Dobbiamo capire come inizia la formazione dei pianeti», conclude Birnstiel. «Ciò significa studiare le prime fasi della formazione stellare, quando il disco sta appena iniziando a formarsi, per vedere se queste fasi iniziali influenzano - o addirittura innescano - la formazione dei pianeti.» Birnstiel ha appena ricevuto una sovvenzione di consolidamento del CER proprio per tale scopo, quindi tenete d’occhio questo «spazio»!
Parole chiave
DustPrints, stelle, pianeti, ALMA, formazione di pianeti, radiotelescopio, astrofisica, universo
