Gli astronomi che utilizzano uno dei radiotelescopi più avanzati hanno scoperto una rara molecola nel disco di polvere e gas attorno a una giovane stella e potrebbe fornire una risposta a uno degli enigmi che gli astronomi devono affrontare.

La stella, denominato HD 163296, si trova a 330 anni luce dalla Terra e si è formato negli ultimi sei milioni di anni.

È circondato da un disco di polvere e gas, un cosiddetto disco protoplanetario. È all'interno di questi dischi che nascono i giovani pianeti. Utilizzando un radiotelescopio nel deserto di Atacama in Cile, i ricercatori sono stati in grado di rilevare un segnale estremamente debole che mostra l'esistenza di una rara forma di monossido di carbonio, noto come isotopologo ( ¹³ C ¹⁷ O).

La rilevazione ha permesso una collaborazione internazionale di scienziati, guidato dall'Università di Leeds, per misurare la massa del gas nel disco in modo più accurato che mai. I risultati mostrano che il disco è molto più pesante, o più 'massiccio', di quanto si pensasse in precedenza.

Alice Booth, un dottorato di ricerca ricercatore a Leeds che ha guidato lo studio, ha dichiarato:"Le nostre nuove osservazioni hanno mostrato che c'era da due a sei volte più massa nascosta nel disco di quanto le osservazioni precedenti potessero misurare.

"Questa è una scoperta importante in termini di nascita dei sistemi planetari nei dischi:se contengono più gas, poi hanno più materiale da costruzione per formare pianeti più massicci".

Lo studio—Il primo rilevamento di ¹³ C ¹⁷ O in un disco protoplanetario:un robusto tracciante della massa gassosa del disco è pubblicato oggi in Lettere per riviste astrofisiche .

Le conclusioni degli scienziati sono tempestive. Recenti osservazioni di dischi protoplanetari hanno lasciato perplessi gli astronomi perché non sembravano contenere abbastanza gas e polvere per creare i pianeti osservati.

Il dottor John Ilee, un ricercatore a Leeds che è stato anche coinvolto nello studio, ha aggiunto:"La discrepanza di massa disco-esopianeta solleva seri interrogativi su come e quando si formano i pianeti. Tuttavia, se altri dischi nascondono quantità di massa simili a HD 163296, allora potremmo aver sottovalutato le loro masse fino ad ora."

"Possiamo misurare le masse dei dischi osservando quanta luce viene emessa da molecole come il monossido di carbonio. Se i dischi sono sufficientemente densi, quindi possono bloccare la luce emessa da forme più comuni di monossido di carbonio, e ciò potrebbe portare gli scienziati a sottovalutare la massa del gas presente.

"Questo studio ha utilizzato una tecnica per osservare il molto più raro ¹³ C ¹⁷ O molecola, e questo ci ha permesso di scrutare in profondità all'interno del disco e trovare un serbatoio di gas precedentemente nascosto".

I ricercatori hanno utilizzato uno dei radiotelescopi più sofisticati al mondo, l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), in alto nel deserto di Atacama.

ALMA è in grado di osservare la luce invisibile ad occhio nudo, permettendo agli astronomi di vedere quello che è conosciuto come "l'universo freddo" - quelle parti dello spazio non visibili usando i telescopi ottici.

Booth ha dichiarato:"Il nostro lavoro mostra l'incredibile contributo che ALMA sta dando alla nostra comprensione dell'Universo. Sta aiutando a costruire un'immagine più accurata della fisica che porta alla formazione di nuovi pianeti. Questo ovviamente ci aiuta poi a capire come l'energia solare Il Sistema e la Terra sono nati".

I ricercatori stanno già pianificando i prossimi passi nel loro lavoro.

Booth ha aggiunto:"Sospettiamo che ALMA ci permetterà di osservare questa rara forma di CO in molti altri dischi. In questo modo, possiamo misurare più accuratamente la loro massa, e determinare se gli scienziati hanno sistematicamente sottovalutato la quantità di materia che contengono".