Questa immagine mostra il disco intorno alla giovane stella AB Aurigae in luce polarizzata nel vicino infrarosso come si vede con lo strumento SPHERE dell'European Very Large Telescope. Le misurazioni dei componenti molecolari del disco a lunghezze d'onda millimetriche rivelano diverse proprietà inaspettate tra cui una temperatura più calda, più polvere, e una carenza di zolfo. Credito:ESO/Boccaletti et al.
I pianeti si formano dal disco di gas e polvere attorno a una stella, ma i meccanismi per farlo sono imperfettamente compresi. Il gas è il motore chiave nell'evoluzione dinamica dei pianeti, Per esempio, perché è la componente dominante del disco (in massa). La scala temporale sulla quale il gas si dissipa determina la scala temporale per la formazione dei pianeti, tuttavia la sua distribuzione nei dischi sta appena iniziando a essere misurata con attenzione. Allo stesso modo, la composizione chimica del gas determina la composizione dei futuri pianeti e delle loro atmosfere, ma anche dopo decenni di studio dei dischi protoplanetari, le loro composizioni chimiche sono scarsamente vincolate; anche i rapporti gas-polvere sono in gran parte sconosciuti.
Le caratterizzazioni dettagliate delle singole fonti forniscono informazioni sulla natura fisica e chimica dei dischi protoplanetari. La stella AB Aurigae è un sistema ampiamente studiato che ospita un giovane disco di transizione, un disco con spazi vuoti che suggeriscono la cancellazione da parte di pianeti di nuova formazione. Situato a 536 anni luce (più o meno 1%) dal Sole, è abbastanza vicino da essere un ottimo candidato in cui studiare in dettaglio la distribuzione spaziale di gas e polveri. L'astronomo CfA Romane Le Gal era un membro di un team che ha utilizzato il NOrthern Extended Millimeter Array (NOEMA) per osservare il disco di gas AB Aur ad alta risoluzione spaziale nelle righe di emissione di CO, H2CO, HCN, e così; combinato con i risultati d'archivio, il loro set di dati include un totale di diciassette diverse caratteristiche spettrali. Gli scienziati, per la prima volta in un disco di transizione, mappato la densità del gas e il rapporto gas-polvere, scoprendo che era inferiore al previsto:metà del valore medio interstellare o addirittura in alcuni punti fino a quattro volte più piccolo.
Diverse molecole sono state viste tracciare diverse regioni del disco, per esempio l'involucro o la superficie. Il team ha misurato la temperatura media del disco di circa 39 K, più caldo di quanto stimato in altri dischi. Non ultimo, la loro analisi chimica ha determinato le abbondanze relative delle sostanze chimiche e ha scoperto (a seconda di alcune ipotesi) che lo zolfo è fortemente impoverito rispetto al valore del sistema solare. La conclusione principale del nuovo documento, che il disco che forma il pianeta attorno a questa giovane stella massiccia è significativamente diverso dalle aspettative, sottolinea l'importanza di effettuare osservazioni così dettagliate dei dischi attorno a stelle massicce.
