L'IMMAGINE DI ALMA

Anelli preziosi attorno alla baby stella

Gli astronomi di Harvard hanno osservato fenomeni chimici particolari negli anelli molecolari scoperti nel disco protoplanetario di una giovane stella simile al nostro Sole

Crediti: K. Oberg, CfA, et al.; ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

Crediti: K. Oberg, CfA, et al.; ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

Un gruppo di astronomi ha scoperto due spettacolari anelli di molecole che circondano una giovane stella simile al Sole, IM Lup. La scoperta è stata realizzata con l’Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) e gli esperti hanno potuto vedere che gli anelli sono costituiti da uno degli ioni (molecole cariche) pesanti più comuni nello spazio, vale a dire DCO+ (deuterio, carbonio, ossigeno). In questa molecola, il deuterio ha sostituito l’atomo di idrogeno in un processo noto come scambio idrogeno-deuterio (HDX). Ed è proprio questo processo che rivela nuove e importanti informazioni sulle condizioni del disco di formazione planetaria che circonda questa giovane stella.

«Con ALMA possiamo osservare direttamente questi processi chimici nei dischi che attualmente stanno formando dei pianeti», ha detto Karin Öberg, un’astronoma l’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics a Cambridge nonché primo autore dello studio pubblicato su Astrophysical Journal. Ha aggiunto: «Le molecole hanno formato due anelli spettacolari. Quello esterno si presenta come una completa sorpresa e getta nuova luce sulle proprietà del disco protoplanetario».

La presenza di un anello con il legame chimico DCO+ vicino alla stella, notano gli astronomi, deriva dalla giusta combinazione di fattori: distanza giusta, temperature relativamente basse e abbondanza di monossido di carbonio (CO), che è essenziale per la formazione del legame DCO+. Più vicino alla stella, invece, dove le temperature sono alte, il legame DCO+ si forma con più difficoltà. Lontano dalla stella le riserve di CO congelano, formando uno strato di ghiaccio sui grani di polvere e sui planetesimi (oggetti rocciosi antenati dei pianeti) . La presenza dell’anello esterno implica quindi che a grandi distanze dalla stella, l’ambiente non solo diventa più freddo e più scuro, come ci si aspetterebbe, ma la densità del disco è così bassa che luce dalla stella ospite può penetrare nel piano mediano del disco, “riempiendo” nuovamente il serbatoio di gas CO e riavviando la produzione di DCO+.

Gli esperti, così, hanno dimostrato che molecole pesanti a base di deuterio possono formarsi in luoghi diversi da quelli finora pensati attorno alle giovani stelle e questo aumenta la possibilità per le molecole di “raccontarci” la storia del nostro e di altri sistemi planetari. «Le molecole pesanti sono messaggeri interstellari che ci dicono come e dove si formano i diversi tipi di molecole», ha osservato Öberg.

Per saperne di più:

Leggi QUI lo studio pubblicato su Astrophysical Journal: “Double DCO+ rings reveal CO ice desorption in the outer disk around IM Lup”, di K. Öberg et al.