Il telescopio spaziale Hubble individua intriganti giochi di ombre attorno a una stella molto giovane

Il telescopio spaziale Hubble individua intriganti giochi di ombre attorno a una stella molto giovane

Le ombre, dicono i ricercatori, indicano che nel sistema si stanno formando due nuovi pianeti.

A circa 200 anni luce da noi c’è la giovanissima stella TW Hydrae. Questa stella vicina ha meno di 10 milioni di anni ed è sul radar degli astronomi da diversi anni. Questo perché è noto che TW Hydrae ospita un cosiddetto disco protoplanetario; un disco di gas e polvere in cui si formano i pianeti. Con l’aiuto di Hubble, i ricercatori hanno ora scoperto due strane ombre che si muovono attraverso questo enorme disco. Ed è interessante. Perché queste ombre possono essere il risultato di due pianeti che vedono la luce del giorno nel sistema.

Ombre
Gli astronomi hanno già scoperto la prima ombra nel 2017. Non è un pianeta che proietta questa ombra, ma un anello interno. Questo anello interno è leggermente inclinato verso il disco esterno molto più grande, bloccando la luce delle stelle. Ora, in pochi anni si è formata una seconda ombra, che ha lasciato perplessi gli astronomi.

Due immagini prodotte da Hubble, prese a diversi anni di distanza. Nell’immagine a sinistra è presente un’ombra nell’area inquadrata. Due ombre sono evidenziate sulla destra. Immagine: NASA, ESA, J. Debes STScI

La seconda ombra è stata scoperta nel giugno 2021, parte di un programma pluriennale progettato per studiare le ombre nei dischi di detriti attorno alle stelle. I ricercatori hanno quindi confrontato le ultime osservazioni del disco TW Hydrae con le osservazioni di Hubble di diversi anni fa. “Quando ho guardato i dati per la prima volta, ho pensato che qualcosa non andava”, ha detto il ricercatore John Debes. “Sono rimasto sbalordito. Ci siamo davvero scervellati e ci è voluto molto tempo per trovare una spiegazione.

Dichiarazione
La migliore spiegazione che i ricercatori hanno trovato finora è che le ombre sono proiettate nel sistema da due anelli disallineati, scrivono in Il giornale astrofisico. Le ombre scoperte probabilmente provengono da anelli interni leggermente inclinati che impediscono alla luce delle stelle di raggiungere il disco esterno e quindi proiettano un’ombra. Il fatto che la seconda ombra non sia stata vista nel 2017 potrebbe avere qualcosa a che fare con lo stretto allineamento dei due anelli in quel momento. Di conseguenza, sembrava esserci solo un’ombra. Nel tempo, gli anelli si sono separati, lasciando due ombre distinte. Le ombre ruotano attorno alla stella a velocità diverse, come la lancetta di un orologio. “Non l’abbiamo mai visto su un disco protoplanetario”, dice Debes. “Rende il sistema molto più complesso di quanto pensassimo inizialmente”.

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pianeti
I ricercatori sospettano che questi anelli “disallineati” siano la prova della formazione di due pianeti. Sono leggermente vicini tra loro a causa dell’attrazione gravitazionale dei pianeti invisibili che distorcono la struttura del disco. “Pensiamo che i due pianeti siano abbastanza vicini l’uno all’altro”, dice Debes. “Se uno si muovesse molto più velocemente dell’altro, sarebbe stato notato in precedenti avvistamenti. È come due auto da corsa vicine, ma una sta lentamente sorpassando l’altra. .”

In questa illustrazione abbiamo una vista obliqua di tre anelli concentrici di polvere e gas. Al centro c’è il bagliore bianco brillante della stella centrale. Gli anelli rossastri sono inclinati l’uno verso l’altro, proiettando ombre scure sul disco esterno. Immagine: NASA. ESA, L. Hustak (STScI)

Distanza
I pianeti sospetti sono abbastanza lontani da TW Hydrae, paragonabile alla distanza di Giove dal nostro sole. Le ombre completano un’orbita attorno alla stella circa ogni 15 anni, un periodo orbitale previsto per i pianeti a questa distanza dalla loro stella madre. Inoltre, i due anelli interni sono angolati approssimativamente da cinque a sette gradi rispetto al piano del disco esterno. Anche questo è coerente con ciò che vediamo nel nostro sistema solare.

più pianeti
Nel complesso, i risultati indicano che due nuovi pianeti stanno emergendo attorno a TW Hydrae. E potrebbe non fermarsi qui. I ricercatori hanno individuato una strana apertura nel disco esterno (dove cadono le ombre), circa il doppio della distanza media tra il pianeta nano Plutone e il nostro sole. Ciò significa che un altro pianeta può formarsi nel sistema. Non è chiaro se TW Hydrae ospiti anche pianeti più vicini. I pianeti interni sono difficili da rilevare perché la luce che riflettono si perde nel bagliore della stella. Inoltre, sono spesso nascosti dietro tende in tessuto compatto. Il Gaia Space Telescope potrebbe essere in grado di vedere la stella “oscillare” poiché è influenzata dall’attrazione gravitazionale di un oggetto massiccio. Ma dati i lunghi tempi orbitali, potrebbero volerci anni.

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Gli astronomi continueranno a tenere d’occhio l’intrigante sistema TW Hydrae. Questo sistema può anche rivelare molti segreti sul nostro sistema solare. Ad esempio, i ricercatori sospettano che il nostro sistema solare fosse molto simile al sistema TW Hydrae circa 4,6 miliardi di anni fa. Inoltre, è posizionato in modo tale da poterlo guardare direttamente dalla Terra. Questo ci permette di seguire perfettamente l’evoluzione del sistema e la formazione dei pianeti.

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