Gli astronomi hanno fatto una nuova scoperta su V883 Orionis
Oggi vi voglio raccontare che cosa sta succedendo attorno a V883 Orionis, la cui luminosità bolometricaPotenza della radiazione elettromagnetica di un corpo celeste misurata nel dominio infrarosso è 195 volte quella del Sole; questa stella si trova nella costellazione di Orione poco a Sud-Est di M42.
Nella zona circostante a questa protostella, si trova un disco di formazione planetaria, in cui gli astronomi hanno individuato acqua in forma gassosa. Come abbiamo visto diverse volte, le stelle posseggono un vasto assortimento di elementi chimici ed è grazie alla sensibilità di ALMAAtacama Large Millimeter/submillimeter Array, che gli astronomi del National Radio Astronomy Observatory (NRAO, USA) sono riusciti a rilevarla. Quest’acqua porta una firma chimica che ne traccia il viaggio all’interno delle nubi in cui si formano le stelle, dall’astro centrale fino ai pianeti; questo da supporto all’idea che l’acqua della Terra sia persino più antica del Sole.
Ora se avete un minuto di pazienza vi dico come si è arrivati a tutto ciò…
L’acqua di solito è formata da un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno, in formula chimica H2O. Il gruppo di Tobin ha studiato una versione leggermente più pesante dell’acqua, in cui uno degli atomi di idrogeno viene sostituito con il deuterio, l’isotopo con un neutrone in più. Poiché l’acqua semplice e quella pesante si formano in condizioni diverse, il loro rapporto può essere utilizzato per tracciare il quando e il dove le molecole si sono formate. Per esempio, è stato dimostrato che in alcune comete del Sistema Solare questo rapporto è simile a quello dell’acqua sulla Terra, suggerendo che le comete potrebbero aver fornito acqua al nostro pianeta.
John J. Tobin, astronomo dell’NRAO e autore principale dello studio pubblicato su Nature, afferma: ”Oggi possiamo tracciare le origini dell’acqua nel Sistema Solare fino a prima della formazione del Sole”.
Tobin e il suo gruppo utilizzando ALMA hanno potuto scoprire la composizione del gas d’acqua attorno a V883 Orions; in questa regione di spazio distante 1300 anni luce da noi, il collasso di una nube di gas e polveri ha portato alla formazione della protostella, di un disco di formazione planetaria e di un anello che circonda l’astro centrale. Nel corso di pochi milioni di anni, la materia nel disco si aggrega e può formare asteroidi, comete oppure pianeti.
Bisogna dire l’acqua era già stata trovata in precedenza nelle nubi, nelle giovani stelle, nei pianeti e nelle comete, ma in tutto ciò, mancava una piccola correlazione tra queste e le giovani stelle; ed è qui che il gruppo del NRAO ha cercato di indagare. Dice Tobin: “…V883 Orionis è l’anello mancante in questo caso, la composizione dell’acqua nel disco è molto simile a quella delle comete nel Sistema Solare. Questa è la conferma dell’idea che l’acqua nei sistemi planetari si sia formata miliardi di anni fa, prima del Sole, nello spazio interstellare, e sia stata ereditata sia dalle comete che dalla Terra, relativamente immutata”.
Margot Leemker, coautrice dello studio osserva: “la maggior parte dell’acqua nei dischi che formano i pianeti è congelata, sotto forma di ghiaccio, quindi di solito è nascosta alla nostra vista”. Però, osservare l’acqua è davvero complicato, infatti il vapore acqueo può essere trovato grazie alla radiazione emessa dalle molecole mentre ruotano e vibrano, ma questo è più difficile quando l’acqua è ghiacciata e il movimento delle molecole è più limitato. L’acqua gassosa si trova verso il centro dei dischi, vicino alla stella, dove fa più caldo; tuttavia, queste regioni interne sono nascoste dallo stesso disco di polvere e sono anche troppo piccole per essere riprese con i telescopi.
Nel recente studio è stato dimostrato che il disco di V883 Orionis è insolitamente caldo. Una intensa emissione di energia dalla stella lo riscalda, “fino a una temperatura in cui l’acqua non è più sotto forma di ghiaccio, ma di gas, permettendoci di rilevarla”, dice Tobin. Il gruppo di lavoro ha utilizzato ALMA, una schiera di radiotelescopi nel nord del Cile, per osservare l’acqua gassosa in V883 Orionis. Grazie alla sensibilità e capacità di discernere piccoli dettagli dello strumento, hanno potuto rilevare l’acqua ed inoltre determinarne la composizione e mapparne la distribuzione all’interno del disco. Dalle osservazioni, hanno scoperto che questo disco contiene almeno 1200 volte la quantità di acqua presente in tutti gli oceani della Terra. In futuro, gli autori sperano di utilizzare il telescopio ELTExtremely Large Telescope dell’ESO con lo strumento di prima generazione METIS, che nel medio infrarosso sarà in grado di risolvere la fase gassosa dell’acqua nei dischi di questo tipo, rafforzando i vari collegamenti che permettono il percorso dell’acqua dalle nubi di formazione stellare verso gli astri centrali ed i loro eventuali sistemi planetari. “Così avremo una visione molto più completa del ghiaccio e del gas nei dischi che formano i pianeti”, conclude Leemker.
In definitiva, se ci pensate bene, è davvero incredibile che oggi con la strumentazione disponibile, possiamo comprendere delle caratteristiche chimiche e fisiche di sistemi stellari lontanissimi dalla Terra.