Gli ambienti di formazione dei pianeti possono essere molto più complessi e caotici di quanto previsto in precedenza. Ciò è dimostrato da una nuova immagine della stella RU Lup, realizzato con l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Tutti i pianeti, compresi quelli del nostro Sistema Solare, nascono in dischi di gas e polvere attorno alle stelle, cosiddetti dischi protoplanetari. Grazie ad ALMA abbiamo splendide immagini ad alta risoluzione di molte di queste fabbriche di pianeti, mostrando dischi polverosi con più anelli e spazi vuoti che suggeriscono la presenza di pianeti emergenti. Gli esempi più famosi di questi sono HL Tau e TW Hydrae.

Ma i dischi non sono necessariamente disposti in modo così ordinato come suggeriscono queste osservazioni iniziali sulla polvere. Una nuova immagine ALMA di RU Lup, una giovane stella variabile nella costellazione del Lupus, ha rivelato una gigantesca serie di bracci a spirale fatti di gas, estendendosi ben oltre il suo più noto disco di polvere. Questa struttura a spirale, simile a una "mini-galassia", si estende a quasi 1000 unità astronomiche (au) dalla stella, molto più lontano del disco di polvere compatto che si estende per circa 60 au.

Precedenti osservazioni di RU Lup con ALMA, che facevano parte del Disk Substructures at High Angular Resolution Project (DSHARP), segni già rivelati di una formazione planetaria in corso, suggerito dalle fessure di polvere nel suo disco protoplanetario. "Ma abbiamo anche notato alcune deboli strutture di monossido di carbonio (CO) che si estendevano oltre il disco. Ecco perché abbiamo deciso di osservare di nuovo il disco attorno alla stella, questa volta concentrandomi sul gas invece che sulla polvere, " ha detto Jane Huang del Centro di Astrofisica, Harvard &Smithsonian (CfA) e autore principale di un articolo pubblicato oggi nel Giornale Astrofisico .

I dischi protoplanetari contengono molto più gas che polvere. Mentre la polvere è necessaria per accumulare i nuclei dei pianeti, il gas crea le loro atmosfere.

Negli ultimi anni, le osservazioni ad alta risoluzione delle strutture di polvere hanno rivoluzionato la nostra comprensione della formazione dei pianeti. Però, questa nuova immagine del gas indica che l'attuale visione della formazione dei pianeti è ancora troppo semplicistica e che potrebbe essere molto più caotica di quanto precedentemente dedotto dalle ben note immagini di dischi anellati ordinatamente concentrici

"Il fatto che abbiamo osservato questa struttura a spirale nel gas dopo un'osservazione più lunga suggerisce che probabilmente non abbiamo visto la piena diversità e complessità degli ambienti di formazione dei pianeti. Potremmo aver perso gran parte delle strutture di gas in altri dischi, " ha aggiunto Huang.

Huang e il suo team suggeriscono diversi scenari che potrebbero spiegare perché i bracci a spirale sono apparsi attorno a RU Lup. Forse il disco sta collassando sotto la sua stessa gravità, perché è così massiccio. O forse RU Lup sta interagendo con un'altra star. Un'altra possibilità è che il disco interagisca con il suo ambiente, materiale interstellare di accrescimento lungo i bracci a spirale.

"Nessuno di questi scenari spiega completamente ciò che abbiamo osservato, ", ha affermato il membro del team Sean Andrews di CfA. "Potrebbero verificarsi processi sconosciuti durante la formazione del pianeta che non abbiamo ancora preso in considerazione nei nostri modelli. Impareremo cosa sono solo se troviamo altri dischi là fuori che assomigliano a RU Lup."