I pianeti aiutano le stelle a crescere

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) non è ancora completato, ma già regala scoperte straordinarie grazie alle sue eccezionali capacità di risoluzione.  Questa volta ha analizzato il sistema di HD 142527 e i risultati sono veramente innovativi.

Una stella giovane aumenta la sua massa recuperando gas e polvere dalle vicinanze. Come la material cade verso la stella si forma contemporaneamente un disco attorno all’astro in formazione. Al suo interno inizia la formazione di pianeti attraverso accrescimento gravitazionale. Durante questa fase di crescita, i pianeti creano una striscia vuota lungo la propria orbita e attorno a lei, dato che agiscono come una specie di aspirapolvere gravitazionale. Queste “lacune” o “gap” si vedono spesso all’interno dei dischi proto planetari in formazione.

Nel frattempo, però, la stella non ha ancora finito il proprio accrescimento e necessita di ulteriore massa per andare a regime. Tuttavia, sorge un problema: “Come fa la materia a raggiungere la stella attraverso il “gap” prodotto dai pianeti?”

La risposta a questa domanda è stata a lungo un mistero, finalmente risolto da ALMA.

Innanzitutto, le osservazioni hanno mostrato che il vuoto non è proprio vuoto, ma è riempito da gas estremamente tenue, probabilmente ossido di carbonio.  Soprattutto, però, ALMA ha individuato delle correnti di gas molto più denso contenenti ioni di formile HCO che attraversano l’intero intervallo dalla zona più esterna del disco a quella più interna, e che servono come “strada” per il trasporto di materia.

La corrente viene creata dall’attrazione gravitazionale dei pianeti in formazione. Parte del gas che cade verso l’interno viene trattenuto dagli stessi pianeti, ma la maggior parte prosegue fino alla stella. Dai primi calcoli effettuati sui dati osservativi sembra che senza queste correnti di materia la parte interna del disco si vuoterebbe nel giro di un solo anno. Proprio il lavoro attrattivo dei pianeti e la successiva caduta del gas verso la stella riesce a mantenere vivo e ricco l’anello più interno che continua rifornire di massa l’astro ancora in crescita.

Simulazioni al computer avevano ipotizzato questo meccanismo, ma adesso è diventato una realtà osservativa.

I pianeti che generano le correnti di materia vengono probabilmente circondati dal gas trasportato. Essi sono quasi sicuramente molto più grandi di Giove, ma non si riescono a osservare proprio perché nascosti dal fascio di gas molto denso.

Nel sistema di HD 142527, l’anello interno del disco si estende per almeno dieci volte la distanza tra la Terra e il Sole. Il “gap”, invece, è di circa 140 Unità Astronomiche. I pianeti dovrebbero trovarsi a una distanza dalla stella di circa 90 UA.

Veramente un magnifico lavoro di gruppo: la stella forma il disco, in cui si formano i pianeti che contribuiscono a rifornire la propria stella attraverso le correnti che generano e che riversano verso di lei.

Ognuno svolge il proprio compito con precisione e tempismo!