Nuovi dati dal telescopio spaziale Spitzer della NASA stanno dando agli astronomi un'idea di come i dischi protoplanetari potrebbero agire da freno per rallentare la rotazione stellare. Spitzer ha raccolto dati su 500 giovani stelle nella Nebulosa di Orione. Le stelle che girano più velocemente non hanno dischi planetari in giro. È possibile che il campo magnetico della stella interagisca con il disco planetario, rallentando la stella.
Gli astronomi che usano il telescopio spaziale Spitzer della NASA hanno trovato prove che dischi polverosi di materiale formante il pianeta si aggrappano e rallentano le giovani stelle vorticose che circondano.
Le giovani stelle sono piene di energia e ruotano come cime in mezza giornata o meno. Girerebbero ancora più velocemente, ma qualcosa mette i freni. Mentre gli scienziati hanno teorizzato che i dischi che formano il pianeta potrebbero essere almeno una parte della risposta, dimostrare che fino ad ora è stato difficile farlo.
"Sapevamo che qualcosa doveva tenere sotto controllo la velocità delle stelle", ha dichiarato la dott.ssa Luisa Rebull dello Spitzer Science Center della NASA, Pasadena, California. "I dischi sono stati la risposta più logica, ma abbiamo dovuto aspettare che Spitzer vedesse i dischi “.
Rebull, che ha lavorato sul problema per quasi un decennio, è l'autore principale di un nuovo articolo nel numero del 20 luglio del Astrophysical Journal. I risultati fanno parte di una ricerca per comprendere la complessa relazione tra le giovani stelle e i loro fiorenti sistemi planetari.
Le stelle iniziano la vita come palle di gas che collassano e che girano sempre più velocemente mentre si restringono, come vorticosi pattinatori su ghiaccio che tirano tra le loro braccia. Mentre le stelle si muovono intorno, gas in eccesso e polvere si appiattiscono nei dischi simili a pancake circostanti. Si ritiene che la polvere e il gas nei dischi alla fine si raggruppino per formare pianeti.
Le stelle in via di sviluppo ruotano così velocemente che, se lasciate incontrollate, non si contraggono mai completamente e diventano stelle. Prima del nuovo studio, gli astronomi avevano teorizzato che i dischi potrebbero rallentare le stelle superveloci tirando i loro campi magnetici. Quando i campi di una stella passano attraverso un disco, si pensa che si impantanino come un cucchiaio di melassa. Ciò blocca la rotazione di una stella sul disco a rotazione più lenta, quindi la stella che si restringe non può ruotare più velocemente.
Per dimostrare questo principio, Rebull e il suo team si sono rivolti a Spitzer per chiedere aiuto. Lanciato nell'agosto del 2003, l'osservatorio a infrarossi è un esperto nel trovare i dischi vorticosi attorno alle stelle, perché la polvere nei dischi è riscaldata dalla luce delle stelle e brilla alle lunghezze d'onda degli infrarossi.
Il team ha usato Spitzer per osservare quasi 500 giovani stelle nella nebulosa di Orione. Hanno diviso le stelle in spinner lenti e spinner veloci e hanno determinato che le spinner lente hanno una probabilità cinque volte maggiore di avere dischi rispetto a quelle veloci.
"Ora possiamo dire che i dischi svolgono un qualche tipo di ruolo nel rallentare le stelle in almeno una regione, ma potrebbero esserci una serie di altri fattori che operano in tandem. E le stelle potrebbero comportarsi diversamente in ambienti diversi ", ha detto Rebull.
Altri fattori che contribuiscono al rallentamento di una stella per periodi di tempo più lunghi includono venti stellari e possibilmente pianeti completamente sviluppati.
Se i dischi che formano il pianeta rallentano le stelle, ciò significa che le stelle con pianeti ruotano più lentamente delle stelle senza pianeti? Non necessariamente, secondo Rebull, il quale afferma che le stelle che ruotano lentamente potrebbero semplicemente impiegare più tempo di altre stelle per ripulire i loro dischi e sviluppare pianeti. Tali stelle a fioritura tardiva, in effetti, darebbero ai loro dischi più tempo per mettere i freni e rallentarli.
Alla fine, la domanda su come la velocità di rotazione di una stella è correlata alla sua capacità di supportare i pianeti ricadrà sui cacciatori di pianeti. Finora, tutti i pianeti conosciuti nel cerchio dell'universo sono stelle che si girano pigramente. Il nostro sole è considerato un raggio lento, che sta avanzando al ritmo di una rivoluzione ogni 28 giorni. E, a causa dei limiti della tecnologia, i cacciatori di pianeti non sono stati in grado di trovare pianeti extrasolari attorno a stelle zippate.
"Dovremo utilizzare diversi strumenti per rilevare pianeti attorno a stelle che ruotano rapidamente, come i telescopi terrestri e spaziali di prossima generazione", ha affermato il Dr. Steve Strom, astronomo del National Optical Astronomy Observatory, Tucson, Ariz.
Altri membri del team di Rebull includono Drs. John Stauffer dello Spitzer Science Center; S. Thomas Megeath all'Università di Toledo, Ohio; e Joseph Hora e Lee Hartmann del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Mass. Hartmann è anche affiliato all'Università del Michigan, Ann Arbor.
Il Jet Propulsion Laboratory della NASA, Pasadena, California, gestisce la missione Spitzer Space Telescope per la direzione della missione scientifica della NASA, Washington. Le operazioni scientifiche vengono condotte allo Spitzer Science Center del California Institute of Technology. Caltech gestisce JPL per la NASA.
Per un'animazione che mostra come i dischi rallentano le stelle e ulteriori informazioni su Spitzer, visitare www.spitzer.caltech.edu/spitzer.
Fonte originale: Comunicato stampa NASA / JPL / Spitzer
