Gli otto pianeti del nostro Sistema solare orbitano tutti ben allineati, in maniera pressoché perfetta, sul piano dell’eclittica. Non è così ovunque: in altri sistemi stellari si osservano situazioni ben più caotiche e disordinate, con pianeti che si muovono lungo orbite estremamente inclinate l’una rispetto all’altra, come se fossero stati spostati da qualcosa.
I fenomeni che possono dare origine a questi scenari non sono ben chiari, anche perché la formazione stellare è un processo estremamente complesso, in cui i fattori in gioco sono tantissimi, e spesso nei modelli classici non si tiene conto di interazioni dinamiche, flussi turbolenti di gas e asimmetrie che possono dare origine a un sistema tutt’altro che ordinato.
Questa immagine sovrapposta del sistema stellare GW Orionis mostra le immagini ottenute dal radiotelescopio Alma (in blu) sovrapposte alla vista ottenuta dallo strumento Sphere del Very Large Telescope dell’Eso, che mostra l’ombra dell’anello più interno del sistema. Crediti: Eso/Exeter/Kraus et al., Alma (Eso/Naoj/Nrao)
Ora un gruppo di astronomi guidato da Maria Galloway-Sprietsma, dottoranda alla University of Florida, sembra aver trovato una possibile spiegazione a questo fenomeno grazie a GW Orionis, un sistema planetario ancora in fase di formazione, nato circa un milione di anni fa, costituito da tre giovani stelle che si trovano nella fase di pre-sequenza principale, lo stadio in cui non si sono ancora avviate le reazioni di fusione nucleare nel core della stella.
Come quasi tutte le altre strutture di questo tipo, anche GW Orionis è avvolto da un disco proto-planetario che, in questo caso specifico, è formato da tre anelli distinti di gas e polvere. Questi tre anelli, però, non sono complanari: ciascuno di essi è inclinato rispetto agli altri. Il disallineamento era noto da tempo e finora veniva attribuito principalmente all’influenza gravitazionale delle tre stelle. Tuttavia dallo studio guidato da Galloway-Sprietsma, pubblicato a inizio agosto su The Astronomical Journal, emerge una nuova possibilità: un lungo filamento di gas (streamer) che precipita sul sistema dall’esterno, esercitando pressione sull’anello più lontano e causandone lo sfasamento rispetto a quello più interno.
Schema della geometria del sistema: dall’interno verso l’esterno, il piano orbitale delle tre stelle (rosso), l’anello di polvere interno (arancione), il vuoto intermedio (punti bianchi), l’anello intermedio (verde) e quello esterno (blu). A sinistra è rappresentata la vista proiettata sul cielo, mentre a destra quella di taglio che mostra il disallineamento dei tre anellli. Crediti: Bi et al., The Astrophysical Journal Letters, 2020.
Il flusso di gas proviene dalla nube molecolare gigante da cui il sistema si è formato e si estende per ben 12mila unità astronomiche, una distanza 30 volte maggiore rispetto alla larghezza del disco su cui sta cadendo. Per osservarlo, i ricercatori hanno utilizzato l’Atacama Large Millimiter Array (Alma), un radiointerferometro composto da 66 antenne situato nel deserto di Atacama, in Cile, in grado di rilevare le lunghezze d’onda nella parte millimetrica e sub-millimetrica dello spettro elettromagnetico. Alma è lo strumento perfetto per analizzare la radiazione emessa dal monossido di carbonio, uno dei principali costituenti dello streamer dopo l’idrogeno molecolare, che però è molto più difficile da osservare.
Il radiotelescopio Alma, costituito da un array di 66 radiotelescopi con diametro di 12 e 7 metri che osservano alle lunghezze d’onda millimetriche e sub-millimetriche. Le antenne sono state installate in Cile sul Llano de Chajnantor dell’altopiano Puna de Atacama, a 5000 metri di quota. Crediti: Eso/B. Tafreshi
Nel caso in cui gli anelli formassero dei pianeti, anche le orbite di questi ultimi finirebbero per essere inclinate nello stesso modo. «Se questi flussi di gas sono un fenomeno comune, allora possiamo spiegare in modo naturale perché i pianeti non finiscono necessariamente in sistemi molto ordinati. Possono avere orientazioni molto più casuali», spiega Jaehan Bae, uno dei responsabili dello studio.
Il gruppo riconosce però che si tratta di una conclusione ancora prematura, essendo basata sulla scoperta di un solo disco influenzato da questo tipo di attività. Il prossimo passo, quindi, è trovarne altri. «Quello che serve ora è un censimento sistematico delle stelle giovani, per vedere quante presentano uno streamer e quante no», conclude Galloway-Sprietsma. «Sarà questo a dirci quanto contano nel dare forma ai sistemi planetari».
Per saperne di più:
- Leggi su The Astronomical Journal “A Streamer Driving Misalignment in the Circumtriple Disk of GW Ori” di Maria Galloway-Sprietsma, Jaehan Bae, Toni Phillips, Jane Huang, Myriam Benisty, Matthew Porter, Christian Ginski e Andrew Winter