Per la prima volta, da quando osserviamo lo spazio e gli esopianeti (pianeti esterni al Sistema Solare), abbiamo rilevato un fenomeno interessante. Gli astronomi hanno catturato la nascita di un satellite nel sistema planetario PDS 70, dovuta dalla presenza inequivocabile di un disco di polveri e gas attorno ad un pianeta. Queste osservazioni gettano una nuova luce su come si formano le lune ed i pianeti in un giovane sistema stellare.
L’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) è un radiointerferometro situato a 5000m di altitudine nel deserto di Atacama in Cile. Lo schema di questo strumento è formato da 66 radiotelescopi dal diametro di 12 e 7 metri. Grazie a questo tecnologia, siamo in grado di studiare la nascita delle stelle nell’universo primordiale. Ma siamo anche capaci di sviluppare immagini dettagliate di stelle e pianeti nel sistema locale.
PDS 70 primo scatto di un disco circumplanetario
“Il nostro lavoro presenta una chiara rilevazione di un disco in cui potrebbero formarsi dei satelliti“, afferma Myriam Benisty, ricercatrice dell’Università di Grenoble, in Francia, e dell’Università del Cile, che ha guidato la nuova ricerca pubblicata (rif.) qualche giorno fa su The Astrophysical Journal Letters. “Le nostre osservazioni con ALMA sono state ottenute con una risoluzione così buona che abbiamo potuto identificare chiaramente che il disco è associato al pianeta e siamo in grado di apprezzarne le dimensioni per la prima volta“, aggiunge.
Il sistema planetario PDS 70 è composto due pianeti, PDS 70b e PDS 70c, scoperti per la prima volta utilizzando il Very Large Telescope (VLT) di ESO European Southern Observatory, rispettivamente nel 2018 e nel 2019. Il disco oggetto dello studio, chiamato circumplanetario, circonda l’esopianeta PDS 70c. Un pianeta gigante delle dimensioni di Giove che orbita intorno ad una stella distante 400 anni luce dalla Terra. Sin da subito PDS 70 è stato oggetto di molte analisi e gli astronomi avevano già rilevato la formazione di questo satellite. Ma dal momento che non potevano distinguere il disco dall’ambiente circostante, non avevano confermato la scoperta.
L’array di ALMA è così potente, che il team della Dottoressa Benisty ha calcolato che il disco circumplanetario ha circa il diametro della distanza Terra-Sole. Inoltre la massa del materiale circolante è sufficiente per formare addirittura ben tre Lune. Ma questi risultati non chiariscono solo come sta nascendo questo satellite.
L’ autore dello studio Jaehan Bae ricercatore dell’Earth and Planets Laboratory della Carnegie Institution for Science, afferma che “Queste nuove osservazioni sono anche estremamente importanti per dimostrare teorie sulla formazione dei pianeti che non potevano essere testate fino ad ora“.
Dalla teoria alla conferma strumentale
La teoria, spiega che i pianeti si formano in dischi di polvere che ruotano intorno ad una giovane stella. L’aggregazione di queste masse dovute a collisioni, porta ad una costante crescita del pianeta nascente. Durante questo processo il pianeta può acquisire il proprio disco circumplanetario. Questo regola la quantità di materiale che cade su di esso, contribuendo all’aumento delle sue dimensioni. Nello stesso tempo i gas e la polveri di questo disco posso aggregarsi tra di loro in frammenti più grandi, dando vita ad un satellite.
“Finora sono stati trovati più di 4000 esopianeti, ma tutti sono stati rilevati in sistemi maturi. PDS 70b e PDS 70c, che formano un sistema che ricorda la coppia Giove–Saturno, sono gli unici due esopianeti rilevati finora che sono ancora in via di formazione“, spiega Miriam Keppler, ricercatrice presso il Max Planck Institute for Astronomy in Germania e uno dei coautori dello studio.
Gli astronomi sin ora non comprendevano ancora appieno i dettagli di questi processi. “In breve, non è ancora chiaro quando, dove e come si formano i pianeti e le lune“, chiarisce Stefano Facchini, ricercatore dell’ESO, anche lui coinvolto nella ricerca. “Questo sistema ci offre quindi un’opportunità unica per osservare e studiare i processi di formazione di pianeti e satelliti“, aggiunge Facchini.
Maggiori dettagli del sistema planetario PDS 70 e la nascita del satellite, saranno catturati con l’Extremely Large Telescope (ELT) di ESO, in costruzione nel deserto cileno di Atacama. “L’ELT sarà fondamentale per questa ricerca poiché, con la sua risoluzione molto più elevata, saremo in grado di mappare il sistema in modo molto dettagliato“, afferma il coautore Richard Teague, ricercatore del Center for Astrophysics | Harvard e Smithsonian. Utilizzando il Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph (METIS) dell’ELT, il team sarà in grado di osservare i movimenti del gas intorno al PDS 70c per ottenere un’immagine 3D completa del sistema.
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