Rappresentazione artistica della stella simile al Sole di miliardi di anni, HD 53143, e del suo disco di detriti altamente eccentrico. La stella e un secondo disco interno sono mostrati vicino ai fuochi meridionali del disco di detriti ellittico. Un pianeta, che gli scienziati ritengono stia modellando il disco attraverso la forza gravitazionale, è mostrato a nord. I dischi di detriti sono i fossili della formazione planetaria e poiché non possiamo studiare direttamente il nostro disco, noto anche come cintura di Kuiper, gli scienziati raccolgono informazioni sulla formazione del nostro Sistema Solare studiando quelli che possiamo vedere da lontano. Credito:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); M. Weiss (NRAO/AUI/NSF)
Usando l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), gli astronomi hanno ripreso per la prima volta il disco di detriti della vicina stella HD 53143 a lunghezze d'onda millimetriche, e non sembra affatto come si aspettavano. Sulla base dei primi dati coronagrafici, gli scienziati si aspettavano che ALMA confermasse il disco di detriti come un anello frontale cosparso di mucchi di polvere. Invece, le osservazioni hanno preso una svolta a sorpresa, rivelando il disco di detriti più complicato ed eccentrico osservato fino ad oggi. Le osservazioni sono state presentate oggi in una conferenza stampa al 240° meeting dell'American Astronomical Society (AAS) a Pasadena, in California, e saranno pubblicate in una prossima edizione di The Astrophysical Journal Letters (ApJL ).
HD 53143, una stella simile al sole di circa un miliardo di anni situata a 59,8 anni luce dalla Terra nella costellazione della Carina, è stata osservata per la prima volta con l'Advanced Camera for Surveys on the Hubble Space Telescope (HST) coronagrafica nel 2006. È anche circondato da un disco di detriti, una cintura di comete in orbita attorno a una stella che si scontrano costantemente e si riducono in polvere e detriti più piccoli, che gli scienziati in precedenza credevano fosse un anello frontale simile al disco di detriti che circonda il nostro sole, più comunemente noto come la cintura di Kuiper.
Le nuove osservazioni sono state fatte di HD 53143 utilizzando i ricevitori Band 6 altamente sensibili su ALMA, un osservatorio collaborato dal National Radio Astronomy Observatory (NRAO) della National Science Foundation degli Stati Uniti, e hanno rivelato che il disco di detriti del sistema stellare è in realtà molto eccentrico . Nei dischi di detriti a forma di anello, la stella si trova tipicamente al centro del disco o vicino a esso. Ma nei dischi eccentrici di forma ellittica, la stella risiede in un fuoco dell'ellisse, lontano dal centro del disco. È il caso di HD 53143, che non è stato visto in precedenti studi coronagrafici perché i coronografi bloccano di proposito la luce di una stella per vedere più chiaramente gli oggetti vicini. Il sistema stellare potrebbe anche ospitare un secondo disco e almeno un pianeta.
Durante lo studio di HD 53143, una stella simile al Sole di circa un miliardo di anni, per la prima volta a lunghezze d'onda millimetriche, gli scienziati hanno scoperto che il disco di detriti della stella è molto eccentrico. A differenza dei dischi di detriti a forma di anello, in cui la stella si trova al centro, HD 53143 si trova in uno dei fuochi di un disco di forma ellittica ed è mostrato come il punto irrisolto sotto e a sinistra del centro. Gli scienziati ritengono che un secondo punto irrisolto nel nord di questa immagine sia un pianeta che sta perturbando e modellando il disco di detriti. Crediti:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. MacGregor (U. Colorado Boulder), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
"Fino ad ora, gli scienziati non avevano mai visto un disco di detriti con una struttura così complicata. Oltre ad essere un'ellisse con una stella a fuoco, probabilmente ha anche un secondo disco interno che è disallineato o inclinato rispetto al disco esterno". ha affermato Meredith MacGregor, assistente professore presso il Center for Astrophysics and Space Astronomy (CASA) e Department of Astrophysical and Planetary Sciences (APS) presso CU Boulder, e l'autore principale dello studio. "Per produrre questa struttura, ci deve essere uno o più pianeti nel sistema che stanno perturbando gravitazionalmente il materiale nel disco".
Questo livello di eccentricità, ha detto MacGregor, rende l'HD 53143 il disco di detriti più eccentrico osservato fino ad oggi, essendo due volte più eccentrico del disco di detriti di Fomalhaut, che MacGregor ha ripreso completamente a lunghezze d'onda millimetriche utilizzando ALMA nel 2017. "Finora, non abbiamo trovato molti dischi con un'eccentricità significativa. In generale, non ci aspettiamo che i dischi siano molto eccentrici a meno che qualcosa, come un pianeta, non li scolpisca e li costringa ad essere eccentrico. Senza quella forza, le orbite tendono a circolare, come quello che vediamo nel nostro sistema solare".
Immagine composita del sistema stellare HD 53143. Mostrati in arancione/rosso, i dati di lunghezza d'onda millimetrica dell'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), rivelano un disco di detriti eccentrico precedentemente non osservato in orbita attorno a HD 53143 sotto forma di ellisse. Un punto irrisolto mostra la stella fuori centro vicino ai fuochi meridionali del disco, mentre un secondo punto irrisolto a nord indica la potenziale presenza di un pianeta. I dati ottici dell'Advanced Camera for Surveys (ACS) del telescopio spaziale Hubble sono mostrati in blu e bianco; una maschera coronagrafica blocca la luce delle stelle, consentendo ai ricercatori di vedere cosa sta succedendo nella regione circostante HD 53143. Credit:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. MacGregor (U. Colorado Boulder), S. Dagnello (NRAO/AUI/ NSF)
È importante sottolineare che MacGregor osserva che i dischi di detriti non sono solo raccolte di polvere e rocce nello spazio. Sono una registrazione storica della formazione planetaria e di come i sistemi planetari si evolvono nel tempo. e dare una sbirciatina al loro futuro. "Non possiamo studiare direttamente la formazione della Terra e del sistema solare, ma possiamo studiare altri sistemi che sembrano simili ma più giovani del nostro. È un po' come guardare indietro nel tempo", ha detto. "I dischi di detriti sono la documentazione fossile della formazione dei pianeti e questo nuovo risultato è la conferma che c'è molto altro da imparare da questi sistemi e che la conoscenza può fornire uno sguardo sulla complicata dinamica dei giovani sistemi stellari simili al nostro sistema solare. "
HD 53143 si trova nella costellazione della Carina, a circa 59,8 anni luce dalla Terra. Credito:IAU/Sky &Telescope
Il Dr. Joe Pesce, responsabile del programma NSF per ALMA, ha aggiunto:"Stiamo trovando pianeti ovunque guardiamo e questi favolosi risultati di ALMA ci mostrano come si formano i pianeti, sia quelli attorno ad altre stelle che nel nostro sistema solare. Questa ricerca dimostra come funziona l'astronomia e come si fa progressi, informando non solo ciò che sappiamo sul campo ma anche su noi stessi." + Esplora ulteriormente
