NEI DISCHI DI GAS ATTORNO ALLE STELLE

Dischi senza pastori

Secondo una simulazione al computer pubblicata su Nature, le asimmetrie negli anelli di gas e polveri attorno alle stelle, che fanno pensare alla presenza di pianeti, potrebbero anche prodursi spontaneamente. Un'ipotesi che potrebbe riaccendere il dibattito sui presunti pianeti attorno alla stella Fomalhaut.

Il disco attorno a Fomalhuat osservato in diverse lunghezze d'onda dal telescopio Spitzer. Sono evidenti le asimmetrie nella concentrazione di polveri, che si potrebbero spiegare con la presenza di due pianeti.

Il disco attorno a Fomalhuat osservato in diverse lunghezze d’onda dal telescopio Spitzer. Sono evidenti le asimmetrie nella concentrazione di polveri, che si potrebbero spiegare con la presenza di due pianeti.

Sulla carta, è facile. Attorno alle stelle più giovani si trovano spesso dischi di gas e polveri, simili alla cintura di Kuiper che si trova nel nostro sistema solare. Quando all’interno di quei dischi si osservano interruzioni, asimmetrie, strutture si presume che in mezzo ci sia un pianeta, la cui gravità “perturba” l’anello. È in base a questo ragionamento, per esempio, che nel tanto dibattuto caso della stella Fomalhaut (vedi qui e qui) si pensa che vi siano un paio di pianeti in orbita attorno alla stella: sarebbero loro a fare da “pastori” del disco di gas, dandogli la struttura asimmetrica osservata dai telescopi.

Un articolo pubblicato su Nature a firma di Wladimir Lyra del Jet Propulsion Laboratory della NASA e Marc Kuchner del Goddard Space Flight Center insinua però un dubbio. Che nel caso di Fomalhaut così come in molti altri quelle strutture si possano spiegare anche senza la presenza di pianeti. Utilizzando simulazioni al computer, i ricercatori hanno calcolato cosa avviene in dischi in cui il rapporto tra polvere e gas è vicino a uno. Si tratta di dischi in fase avanzata di evoluzione, che stanno ultimando la transizione da dischi dominati dai gas a dischi dominati da polvere. In queste situazioni, gli effetti idrodinamici sulla struttura del disco diventano molto rilevanti, e i due ricercatori si sono concentrati proprio sul loro calcolo. “il risultato trovato in questo articolo” spiega Raffaele Gratton dell’Osservatorio Astronomico di Padova dell’INAF “è che possono comparire significative instabilità spontanee in un disco in cui la frazione di gas e polvere è dell’ordine di uno. I calcoli idrodinamici mostrano che queste instabilità possono generare una distribuzione su anelli ed archi anche lievemente eccentrici. Questo fornisce una spiegazione alternativa per queste configurazioni osservate frequentemente (il caso più famoso è quello di Fomalhaut) rispetto a quella che le attribuiva alla presenza di pianeti”.

Almeno nel caso di Fomalhuat, ammettono i due autori, la questione è ancora lontana dall’essere chiusa. Misurare la presenza di gas attorno al disco sarebbe un buon modo per distinguere lo scenario “planetario” da quello suggerito da Lyra e Kuchner. Ma le osservazioni fatte finora ci danno solo una misura approssimativa del limite superiore della concentrazione di gas nell’anello. “La questione rimane aperta, almeno fin tanto che non si faranno osservazioni sufficientemente profonde da scartare la presenza di pianeti. Tuttavia, queste non sono facili da ottenere, perché bastano pianeti piuttosto piccoli per generare configurazioni come quelle osservate in Fomalhaut. D’altronde, la presenza di instabilità spontanee potrebbe a sua volta essere un meccanismo per innescare il meccanismo di formazione di pianeti…. Quindi, come dicono gli americani, stay tuned