Quando guardiamo le stelle, in genere non è il desiderio delle lontane profondità dello spazio a spingerci. Quando guardiamo là fuori, stiamo davvero guardando indietro a noi stessi. Cerchiamo di capire il nostro posto nell'inimmaginabile vastità dell'universo.
Una delle domande più scottanti che ci spinge è quanto siamo unici. La vita è emersa solo qui sulla Terra o la nostra galassia sta collaborando con essa?
Il primo passo per scoprirlo è capire quanto sia davvero speciale la Terra e, per estensione, il nostro intero sistema solare. Ciò richiede la conoscenza di come si formano effettivamente i sistemi solari. Ed è esattamente ciò che io e i miei colleghi abbiamo iniziato a scoprire con una nuova serie di studi sulle regioni di formazione stellare.
Negli ultimi decenni, gli astronomi hanno individuato più di 5.000 pianeti attorno a stelle lontane, i cosiddetti esopianeti. Ora sappiamo che i pianeti sono così abbondanti che puoi guardare quasi tutte le stelle nel cielo notturno ed essere quasi certo che i pianeti le girino attorno. Ma che aspetto hanno questi pianeti?
Il primo pianeta scoperto attorno a una stella simile al sole è stato per noi uno shock. Era un cosiddetto Giove caldo, un enorme gigante gassoso che orbita attorno alla sua stella madre su un'orbita così stretta che la durata di un anno è di soli quattro giorni. Questo è un mondo veramente alieno senza eguali nel nostro sistema solare.
Da questa prima scoperta rivoluzionaria, gli astronomi sono andati avanti e hanno scoperto sistemi fitti di super-Terre, pianeti rocciosi molte volte più massicci della Terra, nonché impressionanti giganti gassosi in orbite secolari attorno alla loro stella madre. Dei tanti sistemi planetari che abbiamo scoperto, nessuno eguaglia il nostro sistema solare. In effetti la maggior parte di essi sono piuttosto diversi.
Per capire come nascono tutti questi diversi sistemi, dobbiamo tornare all’inizio. E si tratta dei maestosi dischi di polvere e gas che circondano le stelle più giovani. Questi sono i vivai che alla fine daranno vita a nuovi sistemi planetari.
Questi dischi sono oggetti enormi, fino a diverse centinaia di volte più estesi della distanza tra la Terra e il sole. Eppure nel cielo appaiono minuscoli. Questo perché anche quelli più vicini, che si trovano praticamente nel nostro cortile galattico, si trovano a una distanza compresa tra 600 e 1.600 anni luce.
Si tratta di una distanza minuscola se si considera che la Via Lattea ha un diametro di oltre 100.000 anni luce, ma significa comunque che la luce, la cosa più veloce nell'universo, impiega fino a 1.600 anni per raggiungerci da lì.
La dimensione tipica di uno di questi vivai planetari, visto dalla Terra, sarebbe un angolo di 1 "secondo d'arco" nel cielo, che equivale a una 3.600esima parte di grado. Per dirla in prospettiva, è come cercare di osservare una persona in piedi in cima alla Torre Eiffel da 500 km di distanza, nella capitale olandese Amsterdam.
Per osservare questi dischi abbiamo bisogno dei telescopi più avanzati e più grandi. E abbiamo bisogno di strumenti sofisticati in grado di correggere la turbolenza atmosferica che offusca le nostre immagini. Non si tratta di un'impresa da poco dal punto di vista ingegneristico, dato che l'ultima generazione di strumenti è disponibile solo da circa un decennio.
Utilizzando il "Very Large Telescope" dell'Osservatorio Europeo Australe, il VLT e la fotocamera con ottica adattiva estrema Sphere, abbiamo ora iniziato a osservare le giovani stelle vicine.
Il nostro team, composto da scienziati provenienti da più di dieci paesi, è stato in grado di osservare più di 80 di queste giovani stelle in modo sorprendentemente dettagliato, e le nostre scoperte sono state pubblicate in una serie di articoli sulla rivista Astronomy and Astrophysics.
Tutte le immagini sono state scattate alla luce del vicino infrarosso, invisibile all'occhio umano. Mostrano la luce delle giovani stelle lontane mentre viene riflessa dalle minuscole particelle di polvere nei dischi. Questa polvere è molto simile alla sabbia sulla spiaggia e alla fine si aggrega per formare nuovi pianeti.
Ciò che abbiamo scoperto è stata una sorprendente diversità di forma e forma di questi vivai planetari. Alcuni di essi hanno enormi sistemi ad anelli, altri grandi bracci a spirale. Alcuni di essi sono tranquilli e calmi, mentre altri ancora si trovano nel mezzo di una tempesta mentre polvere e gas dalle circostanti nubi di formazione stellare piovono su di loro.
Anche se ci aspettavamo una parte di questa diversità, la nostra indagine mostra per la prima volta che ciò è vero anche all’interno delle stesse regioni di formazione stellare. Quindi anche i sistemi planetari che si formano all'interno dello stesso quartiere potrebbero apparire molto diversi l'uno dall'altro.
Il ritrovamento di una gamma così ampia di dischi suggerisce che l'enorme diversità di esopianeti scoperti finora è una conseguenza di questo ampio spettro di vivai planetari.
A differenza del Sole, la maggior parte delle stelle della nostra galassia hanno compagne, con due o più stelle che orbitano attorno a un centro di massa condiviso. Osservando la costellazione di Orione, abbiamo scoperto che le stelle in gruppi di due o più avevano meno probabilità di avere grandi dischi che formano pianeti rispetto alle stelle solitarie. Questa è una cosa utile da sapere quando si va a caccia di esopianeti.
Un'altra scoperta interessante è stata quanto fossero irregolari i dischi in questa regione, suggerendo che potrebbero ospitare pianeti massicci che deformano i dischi.
Il prossimo passo nella nostra ricerca sarà collegare specifici pianeti ai loro vivai, per capire come i diversi sistemi potrebbero essersi formati in dettaglio. Vogliamo anche ingrandire ancora di più le regioni più interne di questi dischi in cui potrebbero già formarsi pianeti terrestri come la nostra Terra.
Per questo utilizzeremo la prossima generazione di telescopi guidati dall'"Extremely Large Telescope" dell'Osservatorio Europeo Australe, attualmente in costruzione nel deserto cileno di Atacama.
Ci sono molte domande a cui rispondere. Ma grazie al nostro sondaggio ora sappiamo che il primo passo sulla lunga strada verso l'emergere della vita è assolutamente meraviglioso.
Fornito da The Conversation
Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale. 
