Due immagini del sistema stellare HD 106906 create da Erika Nesvold e dalla simulazione del suo team. Il pannello di sinistra mostra un'immagine ingrandita dell'anello di materiale roccioso e ghiacciato residuo che sta ruotando attorno alla stella. (La stella è mascherata dal cerchio nero.) Le diverse tonalità rappresentano i gradienti di luminosità nel materiale del disco. (Il giallo è il più luminoso e il blu il più fioco.). Il pannello di destra mostra una vista più lontana del sistema simulato. La stella è rappresentata dal cerchio giallo con una freccia che punta all'esopianeta, 106906b. Il team di Nesvold ha dimostrato che l'esopianeta sta modellando la struttura del disco di detriti, che è mostrato dai punti bianchi e blu che circondano la stella. Credito:Erika Nesvold
Quando i pianeti iniziano a formarsi, le conseguenze del processo lasciano un anello di materiale roccioso e ghiacciato che ruota e si scontra intorno alla giovane stella centrale come un derby celeste. Analoghi alla fascia di Kuiper del nostro sistema solare, questi dischi di detriti lasciati dalla formazione dei pianeti possono essere rilevati dagli astronomi e studiati per aiutare a comprendere i processi che creano i sistemi planetari.
Determinare come la gravità dei pianeti esistenti influenza l'architettura di un disco è un'importante area di studio. La maggior parte di questa ricerca si concentra su come i pianeti che esistono all'interno del disco di detriti ne definiscono la forma, che è una delle poche caratteristiche del disco che possono essere osservate direttamente dalla Terra. Il nuovo lavoro condotto da Erika Nesvold di Carnegie esamina come un disco è influenzato da un pianeta che esiste oltre il suo bordo più esterno, e dimostra che la forma del disco può indicare se il pianeta si è formato oltre il disco, o inizialmente esisteva all'interno del disco e si spostava verso l'esterno nel tempo. L'opera è pubblicata da Le Lettere del Giornale Astrofisico .
La stella HD 106906 è perfetta per studiare questo fenomeno. Ha un pianeta gigante, circa 11 volte la massa di Giove, orbitando molto lontano dalla sua stella ospite, almeno 650 volte la distanza tra la Terra e il nostro Sole. Questo pianeta, HD 107906b, orbita al di fuori del disco di detriti della sua stella, che è circa dieci volte più vicino alla stella di quanto non sia.
Nesvold e i suoi colleghi, Smadar Naoz e Michael Fitzgerald dell'UCLA, ha modellato il sistema HD 106906 per capire meglio come un pianeta esterno influenza la struttura di un disco di detriti.
Questa è un'osservazione reale di HD 106906 presa dallo strumento di ricerca dei pianeti dell'Osservatorio europeo meridionale SPHERE. La stella è oscurata da un cerchio (che maschera il suo bagliore dall'accecare lo strumento) e il disco di detriti può essere visto in basso a sinistra. In alto a destra c'è l'esopianeta, 106906b. La simulazione creata da Erika Nesvold e dal suo team ha ricreato accuratamente le caratteristiche osservate del disco:il disco è più luminoso sul lato orientale (sinistro), e orientato di circa 20 gradi in senso orario dalla posizione del pianeta nel cielo. Credito:ESO e A.M. Lagrange dell'Université Grenoble Alpes.
"Siamo stati in grado di creare la forma nota del disco di detriti di HD 106906 senza aggiungere un altro pianeta al sistema, come alcuni avevano suggerito fosse necessario per realizzare l'architettura osservata, " Disse Nesvold.
Il singolo, la gravità del lontano pianeta gigante è stata in grado di influenzare i detriti nel modo giusto per produrre l'appartamento del sistema, anello non circolare e per tenere conto della forma e delle caratteristiche osservate del disco.
Cosa c'è di più, Il modello di Nesvold è stato in grado di aiutare lei e il team a comprendere meglio l'orbita e la probabile storia della formazione del pianeta HD 106906b. I risultati della squadra indicano che, contrari ad alcune previsioni, è probabile che il pianeta si sia formato al di fuori del disco. Se il pianeta si fosse formato all'interno del disco e si fosse spostato verso l'esterno, il disco avrebbe assunto una forma diversa da quella che gli astronomi possono vedere nel sistema.
"Probabilmente sono probabili altri dischi di detriti che sono modellati dall'influenza di lontani pianeti giganti, " Ha aggiunto Nesvold. "Il mio strumento di modellazione può aiutare a ricreare e visualizzare come sono nate le varie caratteristiche di questi dischi e migliorare la nostra comprensione dell'evoluzione del sistema planetario in generale".
