Comunicato Stampa

La nascita di un pianeta gigante?

Un candidato protopianeta scoperto all'interno del suo ventre stellare

28 Febbraio 2013

Alcuni astronomi hanno ottenuto, con il VLT (Very Large Telescope) dell'ESO, quella che è probabilmente la prima osservazione diretta di un pianeta in formazione, ancora avvolto nel suo spesso disco di gas e polvere. Se confermata, la scoperta migliorerà notevolmente la nostra comprensione del meccanismo di formazione dei pianeti e permetterà agli astronomi di verificare le teorie correnti con degli oggetti osservabili.

Un'equipe internazionale guidata da Sascha Quanz (ETH Zürich, Svizzera) ha studiato il disco di gas e polvere che circonda la giovane stella HD100546, una stella relativamente vicina a noi, a circa 335 anni luce dalla Terra. Gli astronomi sono rimasti sorpresi nel trovare quello che apparentemente è un pianeta in via di formazione, ancora avvolto nel disco di materiale che circonda la stella giovane. Il candidato pianeta sarebbe un gigante gassoso simile a Giove.

"Finora, la formazione dei pianeti è stata un argomento affrontato soprattutto attraverso simulazioni numeriche", dice Sascha Quanz "Se la nostra scoperta si rivela effettivamente un pianeta in formazione, allora per la prima volta gli scienziati saranno in grado di studiare in modo pratico il processo di formazione dei pianeti e l'interazione di un pianeta in formazione con il suo ambiente natale in uno stadio molto precoce".

HD 100546 è un oggetto ben studiato ed è già stata fatta l'ipotesi che un pianeta gigante orbiti intorno alla stella ad una distanza pari a circa sei volte quella della Terra dal Sole. Il nuovo candidato pianeta si trova nella regione esterna del sistema, circa dieci volte più lontano [1].

Il candidato pianeta intorno a HD 100546 è stato rivelato come una piccola macchia nel disco circumstellare, grazie allo strumento NACO ad ottica adattiva montato sul VLT dell'ESO, in combinazione con tecniche pionieristiche di analisi dati. Le osservazioni sono state fatte con il coronografo di NACO, che opera nel vicino infrarosso e occulta la luce brillante proveniente dalla stella nella posizione del candidato protopianeta [2].

Secondo le teorie correnti, i pianeti giganti crescono catturando una parte del gas e della polvere rimasti dopo la formazione di una stella [3]. Gli astronomi hanno riscontrato diverse caratteristiche nell'immagine del disco intorno a HD 100546 che supportano l'ipotesti di un protopianeta. Alcune strutture nel disco di polvere circumstellare, probabilmente causate dall'interazione tra il pianeta e il disco, sono state individuate nella zona del possibile protopianeta. Inoltre ci sono indicazioni che i dintorni del protopianeta possano essere riscaldati dal processo di formazione.

Adam Amara, sempre della stessa equipe, è entusiasta del risultato. "La ricerca sugli esopianeti è una delle più emozionanti frontiere dell'astronomia e l'immagine diretta dei pianeti è un campo ancora nuovo che potrebbe avere grande beneficio dai recenti sviluppi degli strumenti e dii metodi di analisi dati. In questa ricerca abbiamo usato tecniche di analisi dati sviluppate per studi cosmologici, mostrando che la 'fertilizzazione incrociata' di idee tra vari campi può portare a un progresso straordinario".

Anche se il protopianeta è la spiegazione più probabile di questa osservazione, sono necessarie ulteriori osservazioni più approfondite per confermare l'esistenza del pianeta e scartare altri scenari plausibili. Tra le altre spiegazioni è possibile, anche se improbabile, che il segnale rivelato possa provenire da una sorgente di fondo. È anche possibile che il nuovo oggetto possa essere non un protopianeta ma un pianeta completamente formato che è stato espluso dalla sua orbita originale vicino alla stella. Se si confermerà che il nuovo oggetto intorno a HD 100546 è un pianeta in formazione avvolto nel disco di gas e polvere della stella madre, questo diventerà un laboratorio unico in cui studiare il processo di formazione di un nuovo sistema planetario.

Note

[1] Il candidato protopianeta orbita intorno alla sua stella circa 70 volte più lontano di quanto la Terra orbiti intorno al Sole. Questa distanza è paragonabile con la dimensione delle orbite dei pianeti nani del Sistema Solare esterno come Eris e Makemake. Questa ubicazione è controversa, poichè non si adatta bene alle teorie correnti di formazione planetaria. Non è chiaro al momento se il nuovo candidato pianeta sia sempre trovato in questa posizione dal momento della formazione o se possa essere migrato lì a partire da regioni più interne.

[2] L'equipe ha usato una particolare strumento, un filtro di fase apodizzato, che aumenta il contrasto dell'immagine vicino alla stella.

[3] Per studiare la formazione dei pianeti gli astronomi non possono osservare il Sistema Solare poichè tutti i pianeti intorno a noi sono stati formati più di quattro miliardi di anni fa. Ma per molti anni le teorie sulla formazione dei pianeti sono state molto influenzate da quello che gli astronomi potevano vedere nei dintorni, poichè non si conoscevano altri pianeti. Dal 1995, quando è stato scoperto il primo esopianeta, sono state scoperte diverse centinaia di sistemi planetari, dando nuove opportunità di studiare la formazione dei pianeti. Finora però nessun pianeta è stato osservato nel momento della formazione, ancora avvolto nel disco di materiale intorno alla giovane stella madre.

Ulteriori Informazioni

Questa ricerca è stata presentata nell'articolo "A Young Protoplanet Candidate Embedded in the Circumstellar disc of HD100546", di S.P. Quanz et al., che verrà pubblicato on-line nel numero del 28 febbraio 2013 della rivista Astrophysical Journal Letters.

L'equipe è composta da Sascha P. Quanz (ETH Zurich, Svizzera), Adam Amara (ETH), Michael R. Meyer (ETH), Matthew A. Kenworthy (Sterrewacht Leiden, Olanda), Markus Kasper (ESO, Garching, Germania) and Julien H. Girard (ESO, Santiago, Cile).

L'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 15 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Gran Bretagna, Italia, Olanda, Portogallo, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner europeo di un telescopio astronomico di concetto rivoluzionario, ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. L'ESO al momento sta progettando l'European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che opera nell'ottico e infrarosso vicino e che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

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