E se bastassero dei sassolini per formare i pianeti? La risposta potrebbe arrivare da un nuovo studio che svela le fasi iniziali della nascita dei sistemi planetari. Una serie di osservazioni radio ha infatti rivelato la presenza di minuscoli “sassolini” cosmici, vere e proprio briciole di materia primordiale, nei dischi di gas e polvere attorno a due stelle giovani: DG Tau e HL Tau, a circa 450 anni luce dalla Terra.
Si pensa che questi semi per la formazione di nuovi mondi si aggreghino gradualmente nel tempo, nello stesso modo in cui, circa 4,5 miliardi di anni fa, si è formato il Sistema solare, a partire da Giove fino a Marte. Le osservazioni, presentate al National Astronomy Meeting 2025 (Nam) della Royal Astronomical Society, mostrano che i dischi attorno a DG Tau e HL Tau contengono ampi serbatoi di sassolini formatori di pianeti, osservati fino a distanze paragonabili all’orbita di Nettuno. Questi dati rappresentano un tassello cruciale nella comprensione delle fasi più ambigue della formazione planetaria, quando la polvere si trasforma lentamente in nuovi mondi.
Rappresentazione artistica di polvere e minuscoli granelli in un disco protoplanetario attorno a una stella giovane. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech
Lo studio fa parte del progetto Pebbles (Planet Earth Building-Blocks – a Legacy eMerlin Survey) guidato dall’Università di Cardiff, che ha come obiettivo quello di osservare dove e quanto frequentemente si formano questi semi planetari attorno a stelle giovani, destinate a evolversi in futuri soli come il nostro. Grazie al radiotelescopio e-Merlin, un interferometro composto da sette antenne distribuite nel Regno Unito e collegate tramite una rete di fibra ottica ultraveloce, è stato possibile catturare l’emissione radio tipica dei sassolini di un centimetro, a lunghezze d’onda difficili da rilevare con altri strumenti.
Dagli anni ‘90 sappiamo che le stelle nascono avvolte da dischi di gas e minuscoli granelli simili a polvere o sabbia. Le fasi intermedie però, quando questi granelli cominciano ad aggregarsi e crescere, risultano molto più complesse da rilevare. Infatti, man mano che i sassolini si uniscono per formare oggetti più grandi, diventano sempre meno visibili. Per questo motivo, poiché i sassolini di dimensioni centimetrica emettono al meglio a lunghezze d’onda simili alla loro dimensione, cercare le emissioni a circa 4 centimetri di lunghezza d’onda con e-Merlin è la strategia migliore per intercettare questi granelli in crescita.
Il disco Tau di HL catturato da e-Merlin, mostrato sovrapposto a un’immagine Alma. È evidente sia l’emissione compatta dalla regione centrale del disco, sia gli anelli di polvere su scala più ampia. Crediti: Greaves, Hesterly, Richards et al./Alma partnership et al.
La nuova immagine del disco di DG Tau, realizzata con e-Merlin, mostra che sassolini delle dimensioni di un centimetro si sono già formati fino a distanze paragonabili all’orbita di Nettuno, mentre un insieme simile di “semi planetari” è stato rilevato anche attorno a HL Tau.
Queste scoperte anticipano il potenziale dell’Osservatorio Ska (Skao), il radiotelescopio in costruzione in Sudafrica e Australia, che nel prossimo decennio rivoluzionerà lo studio dei dischi protoplanetari grazie alla sua sensibilità senza precedenti. e-Merlin ha già mostrato cosa è possibile fare, ma quando nel 2031 inizieranno le osservazioni scientifiche con Ska-Mid, sarà possibile studiare centinaia di dischi come quelli di DG Tau e HL Tau e capire finalmente come nascono i pianeti.
Per saperne di più:
- Leggi al sito del Congresso NAM 2025 la presentazione “PEBBLeS in Protoplanetary Discs” di Jane Greaves