Simulazione di stella binaria. Credito:da Jørgensen, Kuruwita et al.
Quasi la metà delle stelle delle dimensioni del sole sono binarie. Secondo la ricerca dell'Università di Copenaghen, i sistemi planetari attorno alle stelle binarie potrebbero essere molto diversi da quelli attorno alle singole stelle. Questo indica nuovi obiettivi nella ricerca di forme di vita extraterrestri.
Poiché l'unico pianeta conosciuto con la vita, la Terra, orbita attorno al sole, i sistemi planetari attorno a stelle di dimensioni simili sono obiettivi ovvi per gli astronomi che cercano di localizzare la vita extraterrestre. Quasi ogni seconda stella in quella categoria è una stella binaria. Un nuovo risultato della ricerca dell'Università di Copenaghen indica che i sistemi planetari si formano in modo molto diverso attorno alle stelle binarie rispetto a quelle singole come il sole.
"Il risultato è entusiasmante poiché la ricerca della vita extraterrestre sarà dotata di numerosi nuovi strumenti estremamente potenti nei prossimi anni. Ciò accresce il significato di comprendere come si formano i pianeti attorno a diversi tipi di stelle. Tali risultati possono individuare luoghi che sarebbero particolarmente interessante per sondare l'esistenza della vita", afferma il professor Jes Kristian Jørgensen, Niels Bohr Institute, Università di Copenaghen, a capo del progetto.
I risultati del progetto, che vede la partecipazione anche di astronomi di Taiwan e degli Stati Uniti, sono pubblicati sulla rivista Nature.
Le esplosioni modellano il sistema planetario
La nuova scoperta è stata fatta sulla base delle osservazioni fatte dai telescopi ALMA in Cile di una giovane stella binaria a circa 1.000 anni luce dalla Terra. Il sistema stellare binario, NGC 1333-IRAS2A, è circondato da un disco costituito da gas e polvere. Le osservazioni possono solo fornire ai ricercatori un'istantanea di un punto dell'evoluzione del sistema stellare binario. Tuttavia, il team ha integrato le osservazioni con simulazioni al computer che vanno avanti e indietro nel tempo.
"Le osservazioni ci consentono di ingrandire le stelle e studiare come la polvere e il gas si muovono verso il disco. Le simulazioni ci diranno quale fisica è in gioco e come si sono evolute le stelle fino all'istantanea che osserviamo e la loro evoluzione futura ", spiega il postdoc Rajika L. Kuruwita, Niels Bohr Institute, secondo autore di Nature articolo.
In particolare, il movimento di gas e polvere non segue uno schema continuo. In alcuni momenti, in genere per periodi relativamente brevi da dieci a cento anni ogni mille anni, il movimento diventa molto forte. La stella binaria diventa da dieci a cento volte più luminosa, finché non torna al suo stato regolare.
Il mondo di ALMA di notte. Credito:ESO/B. Tafreshi (twanight.org)
Presumibilmente, il modello ciclico può essere spiegato dalla dualità della stella binaria. Le due stelle si circondano l'una con l'altra e, a determinati intervalli, la loro gravità congiunta influenzerà il gas circostante e il disco di polvere in un modo che farà cadere enormi quantità di materiale verso la stella.
"Il materiale in caduta attiverà un riscaldamento significativo. Il calore renderà la stella molto più luminosa del solito", afferma Rajika L. Kuruwita, aggiungendo:
"Queste esplosioni faranno a pezzi il disco di gas e polvere. Mentre il disco si accumulerà di nuovo, le esplosioni potrebbero ancora influenzare la struttura del successivo sistema planetario."
Le comete portano i mattoni per la vita
Il sistema stellare osservato è ancora troppo giovane perché i pianeti si siano formati. Il team spera di ottenere più tempo di osservazione ad ALMA, consentendo di studiare la formazione di sistemi planetari.
Non solo i pianeti ma anche le comete saranno al centro dell'attenzione:
"È probabile che le comete svolgano un ruolo chiave nella creazione di possibilità per l'evoluzione della vita. Le comete hanno spesso un alto contenuto di ghiaccio con presenza di molecole organiche. Si può ben immaginare che le molecole organiche siano conservate nelle comete durante le epoche in cui si trova un pianeta sterile, e che i successivi impatti della cometa introdurranno le molecole sulla superficie del pianeta", afferma Jes Kristian Jørgensen.
Comprendere il ruolo dei burst è importante in questo contesto:
"Il riscaldamento causato dalle esplosioni attiverà l'evaporazione dei granelli di polvere e del ghiaccio che li circonda. Ciò potrebbe alterare la composizione chimica del materiale da cui si formano i pianeti."
Pertanto, la chimica fa parte dell'ambito della ricerca:
"Le lunghezze d'onda coperte da ALMA ci consentono di vedere molecole organiche piuttosto complesse, quindi molecole con 9-12 atomi e contenenti carbonio. Tali molecole possono essere elementi costitutivi per molecole più complesse che sono fondamentali per la vita come la conosciamo. Ad esempio, l'ammino acidi che sono stati finanziati nelle comete."
Potenti strumenti si uniscono alla ricerca della vita nello spazio
ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) non è un singolo strumento ma 66 telescopi che operano in coordinamento. Ciò consente una risoluzione molto migliore di quella che si sarebbe potuta ottenere con un singolo telescopio.
Presto, il nuovo James Webb Space Telescope (JWST) si unirà alla ricerca della vita extraterrestre. Verso la fine del decennio, il JWST sarà completato dall'ELT (European Large Telescope) e dal potentissimo SKA (Square Kilometer Array), entrambi previsti per iniziare l'osservazione nel 2027. L'ELT con il suo specchio da 39 metri sarà il più grande telescopio nel mondo e sarà pronto ad osservare le condizioni atmosferiche degli esopianeti (pianeti al di fuori del Sistema Solare, ndr). SKA sarà composto da migliaia di telescopi in Sud Africa e in Australia che lavoreranno in coordinamento e avrà lunghezze d'onda più lunghe di ALMA.
"Lo SKA consentirà di osservare direttamente grandi molecole organiche. Il James Webb Space Telescope opera nell'infrarosso, che è particolarmente adatto per l'osservazione di molecole nel ghiaccio. Infine, continuiamo ad avere ALMA che è particolarmente adatto per l'osservazione di molecole sotto forma di gas La combinazione delle diverse fonti fornirà una vasta gamma di risultati entusiasmanti", conclude Jes Kristian Jørgensen. + Esplora ulteriormente
