I ricercatori che utilizzano ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) hanno trovato una piccola concentrazione di polvere nel disco intorno a TW Hydrae, la giovane stella più vicina. È altamente possibile che un pianeta stia crescendo o stia per formarsi in questa concentrazione. Questa è la prima volta che nel disco attorno a una giovane stella è stato individuato il luogo esatto in cui i materiali freddi stanno formando il seme di un pianeta.

La giovane stella TW Hydrae, situato a 194 anni luce di distanza nella costellazione dell'Idra, è la stella più vicina attorno alla quale potrebbero formarsi i pianeti. Il suo disco di polvere circostante è il miglior obiettivo per studiare il processo di formazione del pianeta.

Precedenti osservazioni di ALMA hanno rivelato che il disco è composto da anelli concentrici. Ora, nuove osservazioni ALMA a maggiore sensibilità hanno rivelato un piccolo ammasso precedentemente sconosciuto nel disco che forma il pianeta. Il ciuffo è allungato lungo il senso di rotazione del disco, con una larghezza approssimativamente uguale alla distanza tra il sole e la Terra, e una lunghezza di circa quattro volte e mezzo quella.

"La vera natura del ciuffo non è ancora chiara, ", afferma Takashi Tsukagoshi presso l'Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone e l'autore principale del documento di ricerca. "Potrebbe essere un disco 'circumplanetario' che alimenta un pianeta neonato delle dimensioni di Nettuno. O potrebbe essere che il gas vorticoso stia raccogliendo le particelle di polvere".

I pianeti si formano in dischi di gas e polvere attorno a giovani stelle. Le particelle di polvere di dimensioni micrometriche si uniscono per crescere in grani più grandi, rocce, e infine un pianeta. Studi teorici prevedono che un pianeta neonato sia circondato da un disco "circumplanetario", una piccola struttura all'interno del disco di polvere più grande attorno alla stella. Il pianeta raccoglie materiale attraverso questo disco circumplanetario. È importante trovare un tale disco circumplanetario per comprendere lo stadio finale della crescita del pianeta.

La polvere fredda e il gas nei dischi intorno alle giovani stelle sono difficili da vedere alla luce visibile, ma emettono onde radio. Con la sua elevata sensibilità e risoluzione per tali onde radio, ALMA è uno degli strumenti più potenti per studiare la genesi dei pianeti.

Però, la luminosità e la forma allungata della struttura rivelate da ALMA non corrispondono esattamente alle previsioni teoriche per i dischi circumplanetari. Potrebbe essere un vortice di gas, che dovrebbero anche formarsi qua e là attorno a una giovane stella. Trovare solo un singolo grumo di polvere in questo momento è anche contrario agli studi teorici. Quindi il team di ricerca non è riuscito a raggiungere una risposta definitiva sulla natura del ciuffo polveroso.

"Anche se non abbiamo una conclusione robusta, "dice Tsukagoshi, "individuare il luogo esatto della formazione del pianeta è molto prezioso per noi. Successivamente otterremo immagini ALMA a risoluzione ancora più elevata per rivelare la distribuzione della temperatura nel gruppo per cercare indizi di un pianeta all'interno. Inoltre abbiamo in programma di osservarlo con la Subaru Telescopio a infrarossi per vedere se c'è gas caldo intorno a un potenziale pianeta".

Questi risultati di osservazione sono stati pubblicati come T. Tsukagoshi et al. "Scoperta di un eccesso di emissione in millimetri di scala au dal disco protoplanetario intorno a TW Hya" nel Lettere per riviste astrofisiche il 10 giugno, 2019.