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Sta succedendo qualcosa di strano intorno a una giovane stella chiamata LRLL 31. Gli astronomi hanno assistito a un vorticoso disco di gas e polvere che sta cambiando piuttosto rapidamente; a volte settimanale. Questo è probabilmente un pianeta che forma un disco, tuttavia, i pianeti impiegano milioni di anni per formarsi, quindi è raro vedere qualcosa cambiare su scale temporali che noi umani possiamo percepire. Un altro oggetto sembra spingere un grumo di materiale che forma i pianeti intorno alla stella, e questa regione offre agli astronomi con il telescopio spaziale Spitzer uno sguardo raro nelle prime fasi della formazione dei pianeti.
Gli astronomi vedono la luce di questo disco variare abbastanza frequentemente. Una possibile spiegazione è che un compagno stretto della stella - una stella o un pianeta in via di sviluppo - potrebbe spingere insieme il materiale che forma il pianeta, facendo variare il suo spessore mentre ruota attorno alla stella.
'Non sappiamo se i pianeti si siano formati o si formeranno, ma stiamo acquisendo una migliore comprensione delle proprietà e delle dinamiche della polvere fine che potrebbe diventare, o indirettamente modellare, un pianeta', ha affermato James Muzerolle dello Space Telescope Science Institute, Baltimora, Md. Muzerolle è il primo autore di un articolo accettato per la pubblicazione nell'Astrophysical Journal Letters. 'Questo è uno sguardo unico e in tempo reale sul lungo processo di costruzione dei pianeti'.
Una teoria della formazione dei pianeti suggerisce che i pianeti inizino come granelli polverosi che vorticano attorno a una stella in un disco. Lentamente aumentano di dimensioni, raccogliendo sempre più massa come neve appiccicosa. Man mano che i pianeti diventano sempre più grandi, creano spazi vuoti nella polvere, fino a quando non prende forma un cosiddetto disco di transizione con un grande foro a forma di ciambella al centro. Nel tempo, questo disco si affievolisce ed emerge un nuovo tipo di disco, costituito da detriti provenienti da collisioni tra pianeti, asteroidi e comete. In definitiva, un sistema solare più stabile e maturo come le nostre forme.
Prima che Spitzer fosse lanciato nel 2003, erano noti solo pochi dischi di transizione con lacune o buchi. Con la migliore visione a infrarossi di Spitzer, ne sono state trovate dozzine. Il telescopio spaziale ha rilevato il caldo bagliore dei dischi e ha indirettamente mappato le loro strutture.
Muzerolle e il suo team hanno deciso di studiare una famiglia di giovani stelle, molte con noti dischi di transizione. Le stelle hanno circa due o tre milioni di anni e distano circa 1.000 anni luce, nella regione di formazione stellare IC 348 della costellazione del Perseo. Alcune delle stelle hanno mostrato sorprendenti accenni di variazioni. Gli astronomi hanno seguito uno, LRLL 31, studiando la stella per cinque mesi con tutti e tre gli strumenti di Spitzer.
Le osservazioni hanno mostrato che la luce proveniente dalla regione interna del disco della stella cambia ogni poche settimane e, in un caso, in una sola settimana. 'I dischi di transizione sono abbastanza rari, quindi vederne uno con questo tipo di variabilità è davvero emozionante', ha affermato il coautore Kevin Flaherty dell'Università dell'Arizona, Tucson.
Sia l'intensità che la lunghezza d'onda della luce infrarossa variavano nel tempo. Ad esempio, quando la quantità di luce vista a lunghezze d'onda più corte è aumentata, la luminosità a lunghezze d'onda più lunghe è diminuita e viceversa.
Muzerolle e il suo team affermano che un compagno della stella, che gira in uno spazio vuoto nel disco del sistema, potrebbe spiegare i dati. “Un compagno nello spazio di un disco quasi di taglio cambierebbe periodicamente l'altezza del bordo del disco interno mentre gira intorno alla stella: un bordo più alto emetterebbe più luce a lunghezze d'onda più corte perché è più grande e caldo, ma al allo stesso tempo, il bordo alto oscurerebbe il materiale freddo del disco esterno, causando una diminuzione della luce a lunghezza d'onda maggiore. Un bordo basso farebbe il contrario. Questo è esattamente ciò che osserviamo nei nostri dati', ha affermato Elise Furlan, coautrice del Jet Propulsion Laboratory della NASA, a Pasadena, in California.
Il compagno dovrebbe essere vicino per spostare il materiale così velocemente, circa un decimo della distanza tra la Terra e il sole.
Gli astronomi hanno in programma di seguire con telescopi terrestri per vedere se un compagno sta tirando la stella abbastanza forte da essere percepito. Spitzer osserverà anche di nuovo il sistema nella sua missione 'calda' per vedere se i cambiamenti sono periodici, come ci si aspetterebbe con un compagno in orbita. Spitzer ha esaurito il liquido di raffreddamento nel maggio di quest'anno e ora funziona a una temperatura leggermente più calda con due canali a infrarossi ancora funzionanti.
'Per gli astronomi, guardare qualsiasi cosa in tempo reale è emozionante', ha detto Muzerolle. 'È come se fossimo biologi che osservano le cellule crescere in una capsula di Petri, solo il nostro esemplare è lontano anni luce'.
Fonte: JPL