La scoperta di una cintura di Kuiper in un sistema extrasolare

Gli astronomi hanno scoperto un disco di detriti planetari intorno ad una giovane stella di tipo solare. Questo disco possiede somiglianze straordinarie con la cosiddetta cintura di Kuiper che si trova oltre Nettuno, e potrebbe aiutare a migliorare la nostra comprensione su come il sistema solare si sia formato.

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Immagine di HD 115600 che mostra il disco luminoso di detriti osservato appena oltre una distanza come quella di Plutone dalla stella. Destra: Un modello del disco di detriti di HD 115600 sulla stessa scala. Credit: T. Currie

Un team di astronomi internazionale, inclusi ricercatori dall’University of Cambridge, hanno identificato un giovane sistema planetario che potrebbe aiutarci a migliorare la nostra comprensione su come il sistema solare si sia formato e sviluppato nell’arco di miliardi di anni.

Utilizzando il Gemini Planet Imager (GPI) e il telescopio Gemini South in Cile, i ricercatori hanno identificato un anello luminoso a forma di disco intorno ad una stella appena più massiva del sole, localizzata a 360 anni luce di distanza nella costellazione del Centauro. Il disco è localizzato tra circa 37 e 55 Unità Astronmiche (3.4 – 5.1 miliardi di chilometri) dalla sua stella madre, il che è pari a circa la distanza tra il sistema solare e la cintura di Kuiper dal Sole.  La luminosità del disco, che è causata dalla luce stellare che viene riflessa dallo stesso, è anche consistente con una vasta gamma di composizione di polveri che includono i silicati e il ghiaccio presenti nella cintura di Kuiper.

La cintura di Kuiper si trova appena oltre Nettuno, e contiene migliaia di piccoli corpuscoli ghiacciati residui della formazione del sistema solare da oltre 4 miliardi di anni fa. Questi oggetti hanno dimensioni variabili da quelle di granelli di polvere, fino a oggetti delle dimensioni di una luna, come Plutone, che in passato era classificato come pianeta, ma è adesso considerato un pianeta nano.

La stella osservata in questo nuovo studio è un membro di una associazione OB di stelle massive di 10-20 milioni di anni, nota come associazione OB Scorpione-Centauro, una regione simile a quella in cui il sole si è formato. Il disco non è perfettamente centrato sulla stella, il che è una forte indicazione del fatto che è stato probabilmente scolpito da uno o più pianeti non osservati. Utilizzando modelli che mostrano come i pianeti possano modellare un disco di detriti, il team ha trovato che le versioni più “eccentriche” di pianeti giganti nel sistema solare più esterno potrebbero spiegare le proprietà osservate dell’anello.

“E’ quasi come guardare al sistema solare esterno quando era bambino,” ha detto l’investigatore principale Thayne Currie, un astornomo al Subaru Observatory nelle Hawaii.

L’attuale teoria sulla formazione del sistema solare sostiene che esso si sia originato all’interno di una nube molecolare gigante di idrogeno, nella quale addensamenti di materia si sono costituiti. Uno di questi addensamenti, ruotando e collassando per effetto della sua stessa gravità, ha formato un disco in rotazione appiattito, noto come nebulosa solare. Il Sole si è formato al centro di questo disco caldo e denso, mentre i pianeti sono cresciuti per accrescimento in regioni esterne più fredde. Si ritiene che la cintura di Kuiper sia costituita dai residui di questo processo di formazione, quindi c’è la possibilità che una volta che il nuovo sistema si formi, esso possa sembrare incredibilmente visino al nostro sistema solare.

“Per essere in grado di fotografare direttamente gli ambienti in cui i pianeti nascono intorno ad altre stelle a distanze orbitali confrontabili con quelle del nostro sistema solare è un grande passo in avanti,” ha detto Nikku Madhusudhan del Cambridge’s Institute of Astronomy, uno dei co-autori dell’articolo. “La nostra scoperta di una gemella cintura di Kuiper in vicinanza ci fornisce evidenza diretta che gli ambienti di nascita di un sistema planetario potrebbero non essere così poco comuni.”

Questa è la prima scoperta con il nuovo strumento Gemini. “In appena una delle nostre numerevoli esposizioni da 50 secondi abbiamo potuto vedere che gli strumenti precedenti hanno fallito osservando anche per più di 50 minuti,” ha detto Currie.

La stella, denominata HD 115600, è stato il primo oggetto osservato dal gruppo di ricerca. “Nel corso dei prossimi anni, sono ottimista che GPI ci rivelerà molti più dischi di detriti e giovani pianeti. Chissà quali strani nuovi mondi troveremo,” ha aggiunto Currie.

L’articolo originale è reperibile QUI.

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