Le quindici immagini di dischi protoplanetari, catturato con l'interferometro del Very Large Telescope dell'ESO. Credito:Jacques Kluska et al.
Un team internazionale di astronomi ha catturato 15 immagini dei bordi interni dei dischi che formano i pianeti situati a centinaia di anni luce di distanza. Questi dischi di polvere e gas, simile nella forma a un disco musicale, formarsi intorno a giovani stelle. Le immagini gettano nuova luce su come si formano i sistemi planetari. Sono stati pubblicati sulla rivista Astronomia e astrofisica .
Per capire come i sistemi planetari, compreso il nostro, prendere forma, devi studiare le loro origini. I dischi che formano pianeti o protoplanetari si formano all'unisono con la stella che circondano. I granelli di polvere nei dischi possono crescere in corpi più grandi, che alla fine porta alla formazione di pianeti. Si ritiene che i pianeti rocciosi come la Terra si formino nelle regioni interne dei dischi protoplanetari, meno di cinque unità astronomiche (cinque volte la distanza Terra-Sole) dalla stella attorno alla quale si è formato il disco.
Prima di questo nuovo studio, diverse immagini di questi dischi erano state scattate con i più grandi telescopi a specchio singolo, ma questi non possono catturare i loro dettagli più fini. "In queste immagini, le regioni vicine alla stella, dove si formano i pianeti rocciosi, sono coperti solo da pochi pixel, ", afferma l'autore principale Jacques Kluska di KU Leuven in Belgio. "Avevamo bisogno di visualizzare questi dettagli per essere in grado di identificare modelli che potrebbero tradire la formazione dei pianeti e per caratterizzare le proprietà dei dischi". Ciò richiedeva una tecnica di osservazione completamente diversa. "I sono entusiasta di avere per la prima volta 15 di queste immagini, " ha detto Kluska.
Catturato con l'interferometro del Very Large Telescope dell'ESO. Le orbite vengono aggiunte per riferimento. La stella ha lo stesso scopo, poiché la sua luce è stata filtrata per ottenere un'immagine più dettagliata del disco. Credito:Jacques Kluska et al.
Ricostruzione dell'immagine
Kluska e i suoi colleghi hanno creato le immagini presso l'Osservatorio europeo meridionale (ESO) in Cile utilizzando una tecnica chiamata interferometria a infrarossi. Utilizzando lo strumento PIONIER dell'ESO, hanno combinato la luce raccolta da quattro telescopi presso l'osservatorio Very Large Telescope per catturare i dischi in dettaglio. Però, questa tecnica non fornisce un'immagine della sorgente osservata. I dettagli dei dischi dovevano essere recuperati con una tecnica di ricostruzione matematica. Questa tecnica è simile a come è stata catturata la prima immagine di un buco nero. "Abbiamo dovuto rimuovere la luce della stella, in quanto ostacolava il livello di dettaglio che potevamo vedere nei dischi, " spiega Kluska.
"Distinguere i dettagli alla scala delle orbite di pianeti rocciosi come la Terra o Giove (come puoi vedere nelle immagini) - una frazione della distanza Terra-Sole - equivale a essere in grado di vedere un essere umano sulla Luna, o per distinguere un capello a 10 km di distanza, " nota Jean-Philippe Berger dell'Université Grenoble-Alpes, che in qualità di investigatore principale è stato incaricato dei lavori con lo strumento PIONIER. "L'interferometria a infrarossi sta diventando abitualmente utilizzata per scoprire i più piccoli dettagli di oggetti astronomici. La combinazione di questa tecnica con la matematica avanzata ci consente finalmente di trasformare i risultati di queste osservazioni in immagini".
Catturato con l'interferometro del Very Large Telescope dell'ESO. L'orbita viene aggiunta per riferimento. La stella ha lo stesso scopo, poiché la sua luce è stata filtrata per ottenere un'immagine più dettagliata del disco. Credito:Jacques Kluska et al.
Irregolarità
Alcuni reperti risaltano subito dalle immagini. "Puoi vedere che alcuni punti sono più luminosi o meno luminosi, come nelle immagini sopra:questo suggerisce processi che possono portare alla formazione di pianeti. Ad esempio:potrebbero esserci instabilità nel disco che possono portare a vortici in cui il disco accumula granelli di polvere spaziale che possono crescere ed evolversi in un pianeta".
Il team effettuerà ulteriori ricerche per identificare cosa potrebbe esserci dietro queste irregolarità. Kluska effettuerà anche nuove osservazioni per ottenere ancora più dettagli e per assistere direttamente alla formazione dei pianeti nelle regioni all'interno dei dischi che si trovano vicino alla stella. Inoltre, Kluska è a capo di un team che ha iniziato a studiare 11 dischi intorno ad altri, anche i tipi più antichi di stelle circondate da dischi di polvere, poiché si pensa che questi potrebbero anche germogliare pianeti.
Lo studio "Un ritratto di famiglia dei bordi interni del disco attorno alle stelle Herbig Ae/Be:a caccia di orditi, anelli, auto-ombra e disallineamenti nelle unità astronomiche interne" di Jacques Kluska, Jean-Philippe Berger et al. è stato pubblicato in Astronomia e astrofisica .
