Un'indagine su 44 giovani stelle massicce per studiare la formazione dei pianeti mostra dischi polverosi e vorticosi, che probabilmente diventeranno nuovi sistemi solari. Le immagini sono state scattate con lo strumento Gemini Planet Imager (GPI) sul telescopio Gemini South dell'International Gemini Observatory, un programma del NOIRLab di NSF. Credito:Osservatorio internazionale Gemini/NOIRLab/NSF/AURA/E. Ricco (Università del Michigan)
Questo mosaico di dischi polverosi e vorticosi mostra un campione di immagini catturate dall'International Gemini Observatory, un programma del NOIRLab di NSF, come parte di un'indagine senza precedenti su 44 giovani stelle massicce. Un team internazionale ha utilizzato Gemini South in Cile per indagare sulla formazione del pianeta e ha scoperto un potenziale giovane pianeta di massa di Giove e ha confermato l'esistenza di due nane brune. Le immagini saranno presentate nelle sessioni di oggi al 240° incontro dell'American Astronomical Society.
Questa straordinaria immagine, scattata dagli astronomi utilizzando il telescopio Gemini South in Cile, fa parte di un'ampia indagine su 44 giovani stelle massicce da parte dello strumento Gemini Planet Imager (GPI), che ha ripreso i loro dischi polverosi che formano i pianeti, che probabilmente diventeranno nuovi sistemi solari:nella luce del vicino infrarosso. L'indagine ha rilevato che i dischi che circondano stelle fino a tre volte la massa del Sole tendono ad avere anelli, mentre i dischi attorno a stelle che sono più massicce di tre masse solari no. Ciò suggerisce che le stelle più massicce possono formare pianeti in modo leggermente diverso.
I pianeti si formano in dischi di gas e polvere che circondano giovani stelle di pochi milioni di anni e GPI è uno dei pochi strumenti al mondo in grado di risolvere questi dischi. Osservazioni precedenti hanno indicato che in questi dischi si vedono spesso anelli, costituiti da granelli di polvere grandi e piccoli e da gas. Non è chiaro cosa crei esattamente questi anelli, ma sono stati attribuiti a pianeti appena nati che interagiscono con il disco.
Gli astronomi che hanno condotto un'indagine chiamata Gemini-LIGHTS (Gemini-Large Imaging with GPI Herbig/T-Tauri Survey) hanno cercato di rispondere ad alcune di queste domande producendo immagini ad alta risoluzione dei dischi attorno a un campione di 44 stelle.
Un team guidato dal ricercatore post-dottorato dell'Università del Michigan Evan Rich e dal professor John Monnier ha ripreso 44 obiettivi in un sondaggio chiamato Gemini-Large Imaging con GPI Herbig/T-tauri Survey, o Gemini-LIGHTS. Gli astronomi hanno rilevato una qualche forma di polvere intorno all'80% dei 44 bersagli. Il team ha pubblicato una galleria di 6 dei 44 bersagli che mostrano una gamma di diverse morfologie che raccontano ai ricercatori le dinamiche che si verificano all'interno del disco stesso. Rich presenterà i risultati del documento di sintesi all'incontro annuale dell'American Astronomical Society questo mese. Il suo studio è stato anche accettato per la pubblicazione su Astronomical Journal . Credito:Evan Rich, Università del Michigan
"Vogliamo rispondere alla domanda fondamentale su come si formano i pianeti", ha affermato Evan Rich, post-dottorato presso l'Università del Michigan e autore principale di un nuovo articolo che descrive i risultati su The Astronomical Journal . In particolare, dice l'indagine Gemini-LIGHTS, "si concentra su stelle più massicce del Sole per studiare l'influenza che la massa di una stella madre potrebbe avere sul processo di formazione del pianeta".
Gemini South ha catturato le immagini dei dischi nel vicino infrarosso e nella luce polarizzata. Ha trovato dischi intorno all'80% delle 44 stelle prese di mira e ha anche trovato un nuovo pianeta candidato (intorno a V1295 Aquilae) e tre nane brune. Due delle nane brune (intorno alle stelle (V921 Sco e HD 158643)) erano già state identificate come candidate da osservazioni precedenti e che ora sono state confermate da queste osservazioni; la terza nana bruna, attorno alla stella HD 101412, è un nuovo candidato.
La scoperta chiave dell'indagine, tuttavia, è che i dischi sembrano comportarsi in modo diverso a seconda della massa della stella su cui stanno girando. "I sistemi con piccoli anelli di granelli di polvere si trovano solo intorno a stelle con masse inferiori a tre volte la massa del Sole", ha affermato Rich. "Questo è importante perché si pensa che la formazione di pianeti crei la struttura ad anello e le nostre scoperte suggeriscono che il processo di formazione dei pianeti potrebbe essere diverso per stelle più grandi di tre volte la massa del Sole".
Queste informazioni saranno presentate oggi in una conferenza stampa e una presentazione orale al 240° incontro dell'American Astronomical Society.
Questa ricerca è stata presentata in un articolo che apparirà su The Astronomical Journal . + Esplora ulteriormente
