Credito immagine: UC Berkeley
Gli astronomi dell'Università della California, Berkeley, hanno scoperto la stella più vicina e più giovane con un disco di polvere visibile che potrebbe essere un vivaio per i pianeti.
La debole stella nana rossa è a soli 33 anni luce di distanza, abbastanza vicina che il telescopio spaziale Hubble o i telescopi terrestri con ottica adattiva per affinare l'immagine dovrebbero essere in grado di vedere se il disco di polvere contiene grumi di materia che potrebbero trasformarsi in pianeti .
'I dischi circumstellari sono indicatori per la formazione dei pianeti, e questa è la stella più vicina e più giovane in cui osserviamo direttamente la luce riflessa dalla polvere prodotta da comete e asteroidi extrasolari, ovvero gli oggetti che potrebbero formare pianeti per accrescimento', ha affermato Paul Kalas, assistente astronomo ricercatore presso l'UC Berkeley e autore principale di un articolo che riporta la scoperta.
“Stiamo aspettando la stagione delle osservazioni estive e autunnali per tornare ai telescopi e studiare le proprietà del disco in modo più dettagliato. Ma ci aspettiamo che tutti gli altri facciano la stessa cosa: ci saranno molti follow-up'.
Un documento che annuncia la scoperta sarà pubblicato online su Science Express questa settimana e apparirà nell'edizione stampata della rivista a marzo. I coautori con Kalas sono Brenda C. Matthews, ricercatrice post-dottorato presso il Laboratorio di radioastronomia dell'UC Berkeley, e l'astronomo Michael C. Liu dell'Università delle Hawaii. Kalas è anche affiliato con il Center for Adaptive Optics presso l'UC Santa Cruz.
La giovane stella di tipo M, AU Microscopium (AU Mic), ha circa la metà della massa del sole ma ha solo circa 12 milioni di anni, rispetto ai 4,6 miliardi di anni del sole. Il team di astronomi ha trovato la stella durante la ricerca di dischi di polvere attorno alle stelle che emettevano quantità di radiazioni infrarosse superiori al previsto, indicative di una nuvola di polvere calda e luminosa.
L'immagine di AU Mic, ottenuta lo scorso ottobre con il telescopio da 2,2 metri dell'Università delle Hawaii in cima al Mauna Kea, mostra un disco di polvere di taglio che si estende per circa 210 unità astronomiche dalla stella centrale - circa sette volte più lontano dalla stella di Nettuno dal sole. Un'unità astronomica, o AU, è la distanza media dalla Terra al sole, circa 93 milioni di miglia.
'Quando vediamo luce infrarossa diffusa attorno a una stella, la deduzione è che ciò è causato da granelli di polvere reintegrati da comete e collisioni di asteroidi', ha detto Kalas. Poiché l'85 percento di tutte le stelle sono nane rosse di tipo M, la stella fornisce indizi su come si forma e si evolve la maggior parte dei sistemi planetari.
Altre stelle vicine, come Gliese 876 a 16 anni luce e epsilon-Eridani a 10 anni luce, oscillano, fornendo prove indirette per i pianeti. Ma le immagini di dischi di detriti attorno alle stelle sono rare. AU Mic è il disco di polvere più vicino ripreso direttamente dalla scoperta 20 anni fa di un disco di polvere intorno a beta-Pictoris, una stella di circa 2,5 volte la massa del sole e distante 65 anni luce. Sebbene le due stelle si trovino in regioni opposte del cielo, sembrano essersi formate nello stesso momento e viaggiare insieme attraverso la galassia, ha detto Kalas.
'Queste stelle sorelle probabilmente si sono formate insieme nella stessa regione dello spazio in un gruppo in movimento contenente circa 20 stelle', ha detto Kalas. Ciò rappresenta un'opportunità senza precedenti per studiare stelle formate nelle stesse condizioni, ma di masse leggermente più grandi e leggermente più piccole del sole.
'Anche i teorici sono entusiasti dell'opportunità di capire come i sistemi planetari evolvono in modo diverso attorno a stelle di grande massa come beta-Pictoris e stelle di piccola massa come AU Mic', ha affermato.
Le immagini di AU Mic sono state ottenute bloccando il bagliore della stella con un coronografo come quello utilizzato per visualizzare l'atmosfera esterna del sole, o corona. Il disco eclissante sul telescopio da 2,2 metri dell'Università delle Hawaii ha bloccato la vista di tutto ciò che circonda la stella a circa 50 AU. A questa distanza nel nostro sistema solare, sarebbero visibili solo la fascia di asteroidi di Kuiper e la più lontana nube di Oort, la sorgente delle comete.
Kalas ha affermato che immagini più nitide dal suolo o dallo spazio dovrebbero mostrare strutture vicine a 5 AU, il che significa che un pianeta simile a Giove o un grumo nel disco polveroso sarebbe visibile, se presente.
'Con l'ottica adattiva del telescopio Lick da 120 pollici o dei telescopi Keck da 10 metri, o con il telescopio spaziale Hubble, possiamo migliorare la nitidezza da 10 a 100 volte', ha affermato Kalas.
In un articolo accettato per la pubblicazione su The Astrophysical Journal, il team di Berkeley-Hawaii riporta prove indirette di un buco relativamente privo di polvere entro circa 17 AU dalla stella. Questo sarebbe leggermente all'interno dell'orbita di Urano nel nostro sistema solare.
'Potenziali prove dell'esistenza dei pianeti provengono dallo spettro infrarosso, dove notiamo l'assenza di granelli di polvere calda', ha affermato. “Ciò significa che i grani sono esauriti entro un raggio di circa 17 AU dalla stella. Un meccanismo per ripulire il disco di polvere entro un raggio di 17 AU è l'incontro con i grani del pianeta, in cui il pianeta rimuove i grani dal sistema.
“La polvere che manca dalle regioni interne di AU Mic è il segno rivelatore di un pianeta in orbita. Il pianeta spazza via la polvere nelle regioni interne, tenendo a bada la polvere nella regione esterna', ha detto Liu.
Oltre a ulteriori osservazioni con il telescopio da 2,2 metri alle Hawaii, Kalas e i suoi colleghi hanno in programma di utilizzare lo Spitzer Space Telescope, un osservatorio a infrarossi lanciato lo scorso agosto dalla National Aeronautics and Space Administration (NASA), per condurre una ricerca più sensibile di gas .
La ricerca è stata supportata dal Programma Origins della NASA e dal Center for Adaptive Optics della National Science Foundation.
Fonte originale: Comunicato stampa dell'UC Berkeley