Il grande disco di gas e polvere che circonda la stella Beta Pictoris

L’immagine che vedete qui a fianco ritrae la giovane stella Beta Pictoris (“solo” 20 milioni di anni) ripresa dal telescopio orbitante di NASA/ESA Hubble a distanza di 15 anni, nel 1997 e nel 2012. In tutto questo tempo, come potete vedere, l’aspetto di questo particolare disco di gas, visto di taglio, non è cambiato molto, ma gli esperti hanno potuto catturare più dettagli attorno alla stella. Finora, il disco protoplanetario che circonda la stella Beta Pictoris è l’unico, ripreso direttamente, che ospiti un pianeta giganteBeta Pictoris b, scoperto nel 2009 in luce infrarossa dal Very Large Telescope dello European Southern Observatory. Poiché il periodo orbitale è relativamente breve (gli esperti parlano di un’orbita che dura tra i 18 e 22 anni terrestri), gli astronomi hanno potuto registrare un grande movimento in davvero pochi anni. Questo permette agli scienziati di studiare in un tempo relativamente breve come un grande pianeta distorca il gas e la polvere che circonda la stella. I ricercatori sono concordi nel dire che il responsabile delle anomalie nel disco protoplanetario sia proprio il pianeta gigante. Il disco di Beta Pictoris è più vicino alla Terra (63 anni luce) della maggior parte degli altri sistemi noti. La nuova immagine scattata in luce visibile da Hubble (quella risalente al 2012) è molto più dettagliata rispetto a quella del 1997, perché è riuscita a catturare una porzione di disco maggiore, avvicinandosi alla stella fino a circa 1 miliardo di chilometri (il che è inferiore rispetto al raggio dell’orbita di Saturno attorno al Sole). Confrontando le due immagini scattate da Hubble, gli astronomi ritengono che la distribuzione della polvere del disco sia cambiata solo lievemente in 15 anni, nonostante il fatto che l’intera struttura è in orbita intorno alla stella come una giostra impazzita (18/22 anni sono decisamente pochi in termini astronomici e quindi tutto ruota molto velocemente). Entrambe le immagini sono stata scattate dallo spettrografo di Hubble (Space Telescope Imaging Spectrograph) in modalità cornografo: ciò vuol dire che il bagliore centrale della stella è bloccato (per questo si nota nell’immagine la presenza di una zona scura) in modo che il disco sia visibile. «Alcune simulazioni al computer hanno predetto la struttura complessa del disco interno a causa della forza gravitazionale esercitata dal pianeta gigante e dal suo breve periodo orbitale. Le nuove immagini rivelano il disco interno e confermano queste strutture. La scoperta convalida i modelli e ci aiuterà a dedurre la presenza di altri esopianeti in altri dischi simili», ha detto Daniel Apai della Università dell’Arizona. Nel 1984 Beta Pictoris è diventata celebre come la prima stella attorno alla quale sia stato mai osservato direttamente un disco circumstellare. Da allora la stella è stata una delle protagoniste indiscusse delle osservazioni di Hubble e di molti telescopi terrestri, anche grazie al suo gigante gassoso. Nel 1991 osservazioni spettroscopiche hanno trovato la prova che comete extrasolari spesso sono finite per essere inglobate e distrutte dalla stella. Il disco è facilmente visibile poiché è leggermente inclinato (e asimmetrico) ed è particolarmente luminoso grazie ad una grande quantità di polvere stellare che viene dispersa. Secondo i ricercatori Beta Pictoris è il primo e miglior esempio di come appare un giovane sistema planetario. Il disco Beta Pictoris è estremamente polveroso e ciò può essere dovuto alle recenti grandi collisioni tra corpi delle dimensioni simili a quelle di un pianeta e di un asteroide. Ciò che è risultato da anni di studio sui dischi protoplanetari è che la loro struttura e la quantità di polvere sono fortemente influenzate dalla posizione e dalla massa dei pianeti e di altri corpi all’interno.
di Eleonora Ferroni (INAF)

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