Quando trovi oltre alla cintura di asteroidi molto altro ancora…
A volte quando si guarda il cielo notturno si sa molto bene cosa ci si può trovare, ma spessissimo il cosmo ha dei guizzi strani, e basta essere li in quel preciso momento… sapete quando si dice… sei arrivato al momento giusto? Ecco, è proprio il nostro caso; un gruppo di astronomi dell’Università dell’Arizona di Tucson insieme ai telescopi ALMA, Hubble e Webb si sono uniti per produrre una serie di risultati spettacolari.
I ricercatori hanno utilizzato il Telescopio Spaziale James Webb della NASA per fotografare la polvere calda intorno a una giovane stella vicina, Fomalhaut,È la diciottesima stella più brillante della volta celeste; si tratta di una stella bianca di magnitudine 1.16, leggermente meno brillante di Sirio. al fine di studiare la prima cintura di asteroidi extraterrestri in luce infrarossa; il team ha trovato con grande sorpresa che le strutture polverose erano molto più complesse delle cinture di asteroidi e di polvere di KuiperLa fascia di Edgeworth-Kuiper prende nome dai due astronomi Kenneth Edgeworth e Gerard Peter Kuiper, è una regione del sistema solare che si estende dall’orbita di Nettuno dalla distanza di 30 UA fino a 50 UA dal Sole. UA è Unità Astronomica 1 AU = 149597870707. del nostro Sistema Solare. Complessivamente, ci sono tre fasce annidate che si estendono fino a 23 miliardi di chilometri dalla stella, ovvero 150 volte la distanza dalla Terra al Sole. La dimensione della fascia più esterna è circa il doppio di quella di Kuiper nel nostro Sistema Solare, composta da piccoli corpi e polveri fredde oltre Nettuno.
Questi chiamiamoli… nastri, circondano la giovane stella calda, visibile a occhio nudo come l’astro più luminoso della costellazione meridionale Piscis Austrinus. Le fasce polverose sono i detriti delle collisioni di corpi più grandi, analoghi agli asteroidi e alle comete, e sono spesso descritte come “dischi di detriti”. “Descriverei Fomalhaut come l’archetipo dei dischi di detriti trovati altrove nella nostra galassia, perché ha componenti simili a quelli che abbiamo nel nostro sistema planetario”, ha detto András Gáspár dell’Università dell’Arizona a Tucson e autore principale di un nuovo articolo che descrive questi risultati. “Osservando gli schemi di questi anelli, possiamo iniziare a fare un piccolo schizzo di come dovrebbe essere un sistema planetario, se riuscissimo a scattare una foto abbastanza profonda per vedere i pianeti sospetti”.
Il telescopio spaziale Hubble e l’osservatorio spaziale Herschel, così come ALMA, hanno precedentemente scattato immagini nitide della fascia più esterna. Tuttavia, nessuno di loro ha trovato una struttura interna. Le fasce interne sono state risolte per la prima volta da Webb nella luce infrarossa. Schuyler Wolff, un altro membro del team dell’Università dell’Arizona dichiara: “È dove Webb eccelle davvero, così siamo in grado di risolvere fisicamente il bagliore termico della polvere in queste regioni. In questo modo, si possono vedere cinture interne che non avremmo mai potuto vedere prima”.
Hubble, ALMA e Webb stanno facendo squadra per assemblare una visione olistica dei dischi detritici intorno a una serie di stelle. Wolff dice: “Con Hubble e ALMA, siamo stati in grado di fotografare un gruppo di analoghi della Fascia di Kuiper e abbiamo imparato molto su come si formano ed evolvono i dischi esterni, ma abbiamo bisogno che Webb ci permetta di fotografare una dozzina di cinture di asteroidi altrove. Possiamo imparare tanto sulle regioni interne e calde di questi dischi, quanto Hubble e ALMA ci hanno insegnato sulle regioni esterne più fredde”.
Queste cinture sono probabilmente scolpite dalle forze gravitazionali prodotte da pianeti sconosciuti. Allo stesso modo, all’interno del nostro Sistema Solare Giove controlla la fascia degli asteroidi, il bordo interno della Fascia di Kuiper è scolpito da Nettuno e il bordo esterno potrebbe essere guidato da corpi ancora sconosciuti al di là di essa. Man mano che Webb riprenderà altri sistemi, impareremo a conoscere le configurazioni dei loro pianeti.
L’anello di polvere di Fomalhaut è stato scoperto nel 1983 da osservazioni effettuate dal satellite astronomico a infrarossi della NASA (IRAS). L’esistenza dell’anello è stata dedotta anche da precedenti osservazioni a maggiore lunghezza d’onda effettuate con i telescopi submillimetrici di Mauna Kea, nelle Hawaii, con il telescopio spaziale Spitzer della NASA e con l’Osservatorio Submillimetrico del Caltech.
George Rieke, un altro membro del team e responsabile scientifico statunitense dello strumento nell’infrarosso medio (MIRI) di Webb, che ha effettuato queste osservazioni dichiara: “Le fasce intorno a Fomalhaut sono una specie di romanzo giallo: Dove sono i pianeti? Penso che non sia un grande salto affermare che probabilmente c’è un sistema planetario molto interessante intorno alla stella”.
Wolff commenta: “Non ci aspettavamo certo una struttura più complessa con la seconda fascia intermedia e la più ampia fascia di asteroidi, questa struttura è molto eccitante perché ogni volta che un astronomo vede una fessura e degli anelli in un disco, potrebbe esserci un pianeta incorporato che dà forma agli anelli!”
Webb ha anche fotografato quella che Gáspár chiama “la grande nube di polvere”, che potrebbe essere la prova di una collisione avvenuta nell’anello esterno tra due corpi protoplanetari. Si tratta di una caratteristica diversa da un sospetto pianeta visto per la prima volta da Hubble all’interno dell’anello esterno nel 2008. Le successive osservazioni di Hubble hanno mostrato che nel 2014 l’oggetto era scomparso. Un’interpretazione plausibile è che questa nuova caratteristica scoperta, come quella precedente, sia una nube in espansione di particelle di polvere finissima provenienti da due corpi ghiacciati che si sono scontrati.
Storicamente l’idea di un disco protoplanetario attorno a una stella risale alla metà del 1700 circa, quando il filosofo Immanuel Kant, concordando con le idee di Newton, ipotizzò che il Sistema Solare si fosse formato a partire da una nebulosa primordiale. Anche il francese Pierre-Simon de Laplace, qualche anno più tardi e in maniera indipendente, ebbe un’idea simile.
Originariamente si pensava che i pianeti fossero nati a partire da irregolarità presenti nell’atmosfera del Sole, che doveva estendersi molto lontano nello spazio. Mentre Laplace propendeva per una nube di gas, Kant parlava genericamente di particelle, ma entrambi pensavano che la formazione dei pianeti fosse avvenuta a partire da una quantità di materiale residuo alla nascita del Sole, che si scompose in una serie di anelli concentrici, a distanze via via crescenti dall’astro centrale. Questo materiale sarebbe collassato e appiattito a causa della gravità e della rotazione.
I dischi di detriti si sono sviluppati successivamente, dopo la formazione dei pianeti e la dispersione del gas primordiale. Questi dischi sono stati studiati per dimostrare che piccoli corpi come gli asteroidi, si scontrano in modo catastrofico e polverizzano le loro superfici in enormi nubi di detriti. Le osservazioni forniscono indizi unici sulla struttura di un sistema esoplanetario, arrivando fino ai pianeti di dimensioni terrestri e persino agli asteroidi, che sono troppo piccoli per essere visti singolarmente. Se volete scoprire di più su questo argomento vi lascio lo studio pubblicato su Nature Astronomy. Buona lettura e a presto!!!