Simulazione della rotazione dell’ombra, estrapolata da diverse osservazioni del telescopio spaziale Hubble (se l’animazione non si avvia automaticamente, cliccare sull’immagine). Crediti: NASA, ESA, and J. Debes (STScI)
Benché sia giovanissima, nata da neanche una decina di milioni d’anni, TW Hydrae è letteralmente una star con tutti gli occhi puntati addosso. Relativamente vicina, a 176 anni luce, questa stella è circondata da un disco protoplanetario di polveri e gas che rappresenta il miglior esempio di sistema planetario in formazione a noi noto, se non altro perché vediamo il disco quasi esattamente “di piatto”. Il telescopio spaziale Hubble, che la tiene d’occhio da ben 18 anni, ha ora permesso di produrre una videoclip dove si può ammirare un’insolita caratteristica del disco protoplanetario: una gigantesca ombra che gira in senso antiorario, compiendo una rotazione completa attorno alla stella in 16 anni.
«Questo è il primissimo disco di cui abbiamo tante immagini lungo un periodo di tempo protratto, permettendoci di rilevare questo interessante effetto», ha detto John Debes dello Space Telescope Science Institute a Baltimora (USA), presentando la nuova ricerca al meeting invernale dell’American Astronomical Society. «Questa scoperta ci fa sperare che il fenomeno dell’ombra possa essere abbastanza comune nei sistemi stellari giovani».
Il team di ricerca ha calcolato che qualunque cosa stia proiettando l’ombra deve essere localizzata molto all’interno del disco, così vicino alla stella da non poter essere fotografato da Hubble né da qualsiasi altro telescopio odierno. Secondo i ricercatori, l’ipotesi più plausibile è che vi sia un disco interno, inclinato rispetto al disco esterno, una supposizione che si accorda anche con le recenti osservazioni del radiotelescopio ALMA.
Ipotesi sulla struttura del disco di gas e polvere che circonda la giovane e vicina stella TW Hydrae: l’illustrazione mostra un disco interno che è inclinato a causa dell’influenza gravitazionale di un pianeta, non visibile da Terra, che si trova in orbita appena fuori del disco. Crediti: NASA, ESA e R. Feild (STScI)
Quale l’origine di questo vortice sghembo? «Lo scenario più plausibile è l’influenza gravitazionale di un pianeta a noi non visibile, che sta estraendo materiale fuori dal piano del disco principale, facendolo piroettare in un disco interno, contenuto all’interno dell’orbita del pianeta», ha spiegato Debes.
Considerato il periodo di 16 anni – relativamente breve – del movimento umbrale, l’ipotetico pianeta è stimato essere a circa 160 milioni di km dalla stella, più o meno la distanza Terra-Sole. Il pianeta dovrebbe avere all’incirca le dimensioni di Giove per esercitare una forza di gravità sufficiete a estrarre il materiale fuori dal piano del disco principale e trascinarselo dietro nella sua orbita attorno alla stella.
Le due immagini, riprese dallo spettrografo di Hubble, mostrano una luminosità non uniforme nel disco protoplanetario di TX Hydrae. Le linee tratteggiate approssimano le dimensioni dell’ombra, mentre le frecce mostrano quanto si è mossa in un anno, circa 20°. Crediti: NASA, ESA e J. Debes (STScI)
Questo nuovo studio di Hubble, sottolineano gli autori dello studio, offre un modo unico per cercare pianeti nascosti nella parte interna del disco protoplanetario, non fotografabili direttamente dai telescopi attuali.
«Il risultato e’ interessante perché sembra che una regione interna del disco produca un’ombra non simmetrica sulle zone esterne del disco», commenta a Media Inaf Leonardo Testi, ricercatore dell’ESO – l’Osservatorio Europeo Australe che gestisce in Cile telescopi come VLT, ALMA, e il futuro E-ELT – e associato all’Istituto Nazionale di Astrofisica. «L’ombra non simmetrica potrebbe essere prodotta da materiale sollevato dal disco a causa dell’interazione con un pianeta, non visto direttamente. Questo potrebbe confermare una delle ipotesi all’origine delle strutture osservate da ALMA nel disco: la presenza di un pianeta di tipo gioviano nelle regioni interne del sistema».
Secondo Testi, un eventuale pianeta di questo tipo nel disco potrà essere rivelato in futuro con gli strumenti del telescopio E-ELT, in construzione, mentre in tempi più brevi ALMA potrà forse confermare o meno l’asimmetria delle regioni interne del disco, associata al materiale che produrrebbe l’ombra osservata dallo Hubble Space Telescope.
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