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25 Giugno 2018
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    Nuove immagini ottenute con lo strumento SPHERE installato sul VLT (Very Large Telescope) dell’ESO stanno rivelando con un dettaglio mai raggiunto finora alcuni dischi di polvere che circondano giovani stelle vicine: mostrano una bizzarra varietà di forme, dimensioni e strutture, dovute tra l’altro al probabile effetto dei pianeti che si stanno ancora formando.

    Una miriade di diversi dischi di polvere attorno a giovani stelle. SPHERE ci mostra quanto diverse, nella struttura e nelle dimensioni, e bizzarre possono essere le forme di queste nubi planetarie, che vengono modellate probabilmente anche dai meccanisimi di formazione planetaria che stanno tutt'ora avvenendo. Il pallino grigio scuro al centro di ogni immagine copre, nella ripresa, la luce della stella, che impedirebbe di cogliere i particolari meno luminosi delle polveri che la circondano. Crediti: ESO/H. Avenhaus et al./E. Sissa et al./DARTT-S and SHINE collaborations

    Lo strumento SPHERE installato sul VLT (Very Large Telescope) dell’ESO in Cile permette agli astronomi di sopprimere la luce brillante delle stelle vicine per fornire una miglior veduta delle regioni che le circondano. Questa raccolta di immagini di SPHERE è solo un esempio dell’ampia varietà di dischi di polvere che si trovano intorno a giovani stelle. Dischi sono molto diversi per dimensione e forma – alcuni contengono anelli brillanti, alcuni anelli scuri e altri assomigliano addirittura a un hamburger. Differiscono notevolemente nell’aspetto, ovviamente, anche a seconda della loro orientazione nel cielo – da circolari quando visti di faccia a dischi sottili quando osservati di taglio.

    In questa spettacolare immagine (cliccare per ingrandire) vediamo il disco di polveri attorno alla giovane stella IM Lupi, con un dettaglio mai ottenuto prima. Crediti: ESO/H. Avenhaus et al./DARTT-S collaboration

    Lo scopo primario di SPHERE è di scoprire e studiare esopianeti giganti in orbita intorno a stelle vicine usando immagini dirette. Ma questo strumento è anche uno dei migliori strumenti esistenti per ottenere immagini dei dischi intorno a giovani stelle – regioni in cui i pianeti potrebbero essere ancora in formazione.

    Studiare questi dischi è fondamentale per investigare il legame tra le proprietà del disco e la formazione e la presenza di pianeti. Molte delle giovani stelle mostrate qui provengono da un nuovo studio di stelle di tipo T Tauri, una classe di stelle molto giovani (meno di 10 milioni di anni) e di luminosità variabile. I dischi intorno a queste stelle contengono gas, polvere e planetesimi – i mattoni costitutivi dei pianeti e i progenitori dei sistemi planetari.

    Le immagini mostrano anche come avrebbe potuto apparire il Sistema Solare nelle prime fasi della formazione, più di quattro miliardi di anni fa.

    La maggior parte delle immagini mostrate qui sono state ottenute nell’ambito della survey DARTTS-S (Discs ARound T Tauri Stars with SPHERE). La distanza dalla Terra delle stelle bersaglio va da 230 a 550 anni luce. Per confronto, la dimensione della Via Lattea è di quasi 100 000 anni luce, perciò queste stelle sono, relativamente parlando, molto vicine alla Terra. Ma anche a questa distanza è molto difficoltoso ottenere buone immagini della debole luce riflessa dai dischi, poichè sommersi nella luce abbagliante delle stelle madri.

    Tra le osservazio di Sphera, spicca il disco di taglio attorno alla stella GSC 07396-00759, parte di un sistema stellare multiplo studiato nel campione DARTTS-S. Stranamente questo disco sembra più evoluto rispetto a quelli attorno alle stelle T Tauri nonostante siano della stessa età. Il disco si estende da sinistra in basso a destra in alto del dischetto grigio centrale che maschera la luce della stella. Crediti: ESO/E. Sissa et al.

    Un’altra osservazione di SPHERE ha portato alla scoperta di un disco visto di taglio intorno alla stella GSC 07396-00759, trovato dalla survey SHINE (SpHere INfrared survey for Exoplanets). Questa stella rossa è membro di un sistema multiplo incluso nel campione DARTTS-S ma, stranamente, questo nuovo disco sembra più evoluto rispetto ai dischi ricchi di gas intorno a una stella T Tauri nello stesso sistema, sebbene le due stelle abbiano la stessa età. Questa sconcertante differenza nei tempi scala dell’evoluzione dei dischi intorno a due stelle della stessa età è un altro motivo per cui gli astronomi vogliono scoprire di più sui dischi e sulle loro caratteristiche.

    Gli astronomi hanno usato SPHERE anche per ottenere molte altre immagini evocative, così come per altri studi tra cui l’interazione di un pianeta con un disco, i moti orbitali all’interno di un sistema e l’evoluzione temporale di un disco.

    I nuovi risultati di SPHERE, insieme ai dati di altri telescopi come ALMA, stanno rivoluzionando la comprensione che gli astronomi hanno dell’ambiente intorno alle stelle giovani e dei complessi meccanismi della formazione planetaria.

    Leggi anche

    Sphere, due dischi per tre stelle di Media INAF

    Guarda il servizio video di MediaInaf TV


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