Radiografia di una giovane stella

Questa nuova immagine ottenuta da ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) mostra dettagli straordinari e mai visti prima nel disco protoplanetario della giovane stella HL Tauri. Si tratta delle prime osservazioni realizzate da ALMA nella sua configurazione quasi finale e delle immagini più nitide mai realizzate a lunghezze d’onda submillimetriche.

I nuovi risultati rappresentano un enorme passo avanti nell’osservazione dello sviluppo dei dischi che portano alla formazione dei pianeti e nello studio di come si formano effettivamente i pianeti.

Dal settembre 2014 ALMA sta osservando l’Universo con le linee base (la distanza tra due antenne della schiera) finora più lunghe, con antenne separate da una distanza massima di 15 chilometri. Per le prime osservazioni di ALMA nella sua nuova e più potente modalità, i ricercatori hanno puntato le antenne verso questa giovane stella a circa 450 anni luce da noi, circondata da un disco di polvere. L’immagine risultante supera tutte le aspettative e svela particolari estremamente dettagliati nel disco di materia rimasto dopo la nascita della stella: è possibile osservare nell’immagine qui sopra una serie di brillanti anelli concentrici separati da discontinuità. Le strutture sono viste a una risoluzione pari a solo cinque volte la distanza tra la Terra e il Sole, vale a dire a una risoluzione angolare di 35 milliarcosecondi – meglio di quanto si ottenga di solito con il telescopio spaziale Hubble di NASA/ESA.

«Queste caratteristiche risultano quasi sicuramente dalla presenza di giovani corpi planetari che si stanno formando nel disco. Ciò è sorprendente perché non ci si aspettava che queste giovani stelle avessero un grande numero di corpi planetari in grado di produrre le strutture che vediamo in questa immagine», ha commentato Stuartt Corder, vice direttore di ALMA.

«Quando abbiamo visto per la prima volta questa fotografia siamo rimasti sconcertati dal livello eccezionale del dettaglio. HL Tauri non ha più di un milione d’anni, eppure il disco appare pieno di pianeti in formazione. Questa immagine da sola rivoluzionerà le teorie di formazione dei pianeti», ha sottolineato Catherine Vlahakis, vice responsabile scientifico del progetto di ALMA e responsabile ccientifico per la Campagna “ALMA Long Baseline” (campagna delle linee base lunghe).

Il disco di HL Tauri è molto più sviluppato di quello che ci si aspetta data l’età del sistema. Così, l’immagine di ALMA suggerisce che il processo di formazione dei pianeti sia più veloce di quanto si pensasse finora. Le stelle giovani come HL Tauri nascono nelle nubi di gas e polveri sottile, in regioni che sono collassate sotto l’effetto della gravità, formando nuclei densi e caldi che a un certo punto si accendono per diventare giovani stelle. Queste a loro volta sono inizialmente avvolte dal rimanente gas e polvere, che prima o poi si adagia in un disco, noto come disco proto-planetario. A causa delle molte collisioni le particelle di polvere si attaccano l’una all’altra, crescendo in grumi fino alle dimensioni di granelli di sabbia o sassolini. In ultima analisi, si possono formare nel disco asteroidi, comete e anche pianeti. I giovani pianeti lacerano il disco e creano anelli, lacune e buchi come quelli visti nelle strutture ora osservate da ALMA. In luce visibile, HL Tauri è nascosta dentro a un guscio massiccio di polvere e gas. ALMA osserva a lunghezze d’onda molto maggiori che permettono di penetrare la nube e studiarne il centro.