Utilizzando la più potente schiera di radiotelescopi della Terra, gli astronomi hanno fatto le prime osservazioni di un disco circumplanetario di gas e polvere come quello che si crede abbia dato vita alle lune di Giove.

Il ritrovamento, segnalato online oggi in Lettere per riviste astrofisiche , aggiunge alla storia intrigante del pianeta PDS 70 c, un gigante gassoso ancora in formazione a circa 370 anni luce dalla Terra che è stato rivelato per la prima volta il mese scorso in immagini di luce visibile.

Utilizzando l'imponente Array Atacama Large Millimeter/submillimeter (ALMA) con 66 antenne in Cile, L'astronomo della Rice University Andrea Isella e colleghi hanno raccolto segnali radio a onde millimetriche che hanno rivelato la presenza di granelli di polvere in tutto il sistema stellare dove PDS 70 c e il suo pianeta gemello, PDS 70b, stanno ancora formando.

"I pianeti si formano da dischi di gas e polvere attorno a stelle di nuova formazione, e se un pianeta è abbastanza grande, può formare il proprio disco mentre raccoglie materiale nella sua orbita attorno alla stella, " disse Isella. "Giove e le sue lune sono un piccolo sistema planetario all'interno del nostro sistema solare, Per esempio, e si ritiene che le lune di Giove si siano formate da un disco circumplanetario quando Giove era molto giovane."

Ma la maggior parte dei modelli di formazione dei pianeti mostra che i dischi circumplanetari scompaiono entro circa 10 milioni di anni, il che significa che i dischi circumplanetari non esistono nel nostro sistema solare da più di 4 miliardi di anni. Per cercarli altrove e raccogliere prove osservative per testare le teorie sulla formazione dei pianeti, Isella e colleghi cercano sistemi stellari molto giovani dove poter osservare direttamente i dischi ei pianeti che si stanno ancora formando al loro interno. Nel nuovo studio, Isella e colleghi hanno analizzato le osservazioni fatte da ALMA nel 2017.

"Ci sono una manciata di pianeti candidati che sono stati rilevati nei dischi, ma questo è un campo molto nuovo, e sono tutti ancora dibattuti, " ha detto Isella. "(PDS 70 b e PDS 70 c) sono tra i più robusti perché ci sono state osservazioni indipendenti con strumenti e tecniche diverse".

PDS 70 è una stella nana circa tre quarti della massa del sole. Entrambi i suoi pianeti sono 5-10 volte più grandi di Giove, e l'intimo, PDS 70b, orbita a circa 1,8 miliardi di miglia dalla stella, approssimativamente la distanza dal sole a Urano. PDS 70 c è un miliardo di miglia più lontano, in un'orbita grande quanto quella di Nettuno.

PDS 70 b è stato rivelato per la prima volta nel 2018 in immagini a luce infrarossa da uno strumento per la caccia di pianeti chiamato SPHERE al Very Large Telescope (VLT) dell'Osservatorio europeo meridionale. Nel mese di giugno, gli astronomi hanno utilizzato un altro strumento VLT chiamato MUSE per osservare una lunghezza d'onda visibile della luce nota come H-alfa, che viene emesso quando l'idrogeno cade su una stella o un pianeta e si ionizza.

"L'H-alfa ci dà più fiducia che questi siano pianeti perché suggerisce che stanno ancora assorbendo gas e polvere e stanno crescendo, " disse Isella.

Le osservazioni della lunghezza d'onda millimetriche di ALMA forniscono ancora più prove.

"È complementare ai dati ottici e fornisce una conferma completamente indipendente che c'è qualcosa lì, " Egli ha detto.

Isella ha affermato che l'osservazione diretta di pianeti con dischi circumplanetari potrebbe consentire agli astronomi di testare le teorie sulla formazione dei pianeti.

"Ci sono molte cose che non capiamo su come si formano i pianeti, e ora abbiamo finalmente gli strumenti per fare osservazioni dirette e iniziare a rispondere a domande su come si è formato il nostro sistema solare e su come potrebbero formarsi altri pianeti".

Isella è assistente professore di fisica e astronomia e di Terra, scienze ambientali e planetarie presso la Rice e un co-investigatore sulle scienze a base di riso, Progetto CLEVER Planets finanziato dalla NASA.