Spitzer osserva rapidamente il cambio del disco che forma il pianeta

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Qualcosa di strano sta succedendo intorno a una giovane stella chiamata LRLL 31. Questo è probabilmente un disco che forma il pianeta, tuttavia, i pianeti impiegano milioni di anni per formarsi, quindi è raro vedere qualsiasi cambiamento sulle scale temporali che noi umani possiamo percepire. Un altro oggetto sembra spingere un ammasso di materiale che forma il pianeta attorno alla stella, e questa regione offre agli astronomi con il telescopio spaziale Spitzer uno sguardo raro sulle prime fasi della formazione del pianeta.

Gli astronomi stanno vedendo la luce da questo disco variare abbastanza frequentemente. Una possibile spiegazione è che un compagno vicino alla stella - una stella o un pianeta in via di sviluppo - potrebbe mettere insieme il materiale che forma il pianeta, facendo variare il suo spessore mentre ruota attorno alla stella.

"Non sappiamo se i pianeti si sono formati, o si formeranno, ma stiamo acquisendo una migliore comprensione delle proprietà e delle dinamiche della polvere fine che potrebbe diventare o formare indirettamente un pianeta", ha dichiarato James Muzerolle dello Spazio Telescope Science Institute, Baltimora, Md. Muzerolle è il primo autore di un documento accettato per la pubblicazione in Astrophysical Journal Letters. "Questo è uno scorcio unico, in tempo reale, nel lungo processo di costruzione dei pianeti".

Una teoria della formazione del pianeta suggerisce che i pianeti iniziano come grani polverosi che turbinano attorno a una stella in un disco. Si accumulano lentamente di dimensioni, raccogliendo sempre più massa come neve appiccicosa. Man mano che i pianeti diventano sempre più grandi, ritagliano lacune nella polvere, fino a quando un cosiddetto disco di transizione prende forma con un grande buco simile a una ciambella al centro. Nel tempo, questo disco si attenua e emerge un nuovo tipo di disco, costituito da detriti derivanti da collisioni tra pianeti, asteroidi e comete. In definitiva, un sistema solare più stabile e maturo come le nostre stesse forme.

Prima del lancio di Spitzer nel 2003, erano noti solo pochi dischi di transizione con lacune o buchi. Con la migliore visione a infrarossi di Spitzer, ora ne sono state trovate dozzine. Il telescopio spaziale percepì il caldo bagliore dei dischi e mappò indirettamente le loro strutture.

Muzerolle e il suo team hanno iniziato a studiare una famiglia di giovani stelle, molte con noti dischi di transizione. Le stelle hanno circa due o tre milioni di anni e circa 1.000 anni luce di distanza, nella regione di formazione stellare IC 348 della costellazione di Perseo. Alcune delle stelle hanno mostrato sorprendenti accenni di variazione. Gli astronomi ne hanno seguito uno, LRLL 31, studiando la stella per cinque mesi con tutti e tre gli strumenti di Spitzer.

Le osservazioni hanno mostrato che la luce proveniente dalla regione interna del disco della stella cambia ogni poche settimane e, in un caso, in una sola settimana. "I dischi di transizione sono abbastanza rari, quindi vederne uno con questo tipo di variabilità è davvero eccitante", ha affermato il co-autore Kevin Flaherty dell'Università dell'Arizona, Tucson.

Sia l'intensità che la lunghezza d'onda della luce infrarossa sono variate nel tempo. Ad esempio, quando la quantità di luce vista a lunghezze d'onda più brevi saliva, la luminosità a lunghezze d'onda più lunghe diminuiva e viceversa.

Muzerolle e il suo team affermano che un compagno della stella, cerchiando in una lacuna nel disco del sistema, potrebbe spiegare i dati. "Un compagno nello spazio di un disco quasi edge-on cambierebbe periodicamente l'altezza del bordo del disco interno mentre ruota attorno alla stella: un bordo più alto emetterebbe più luce a lunghezze d'onda più corte perché è più grande e caldo, ma alla allo stesso tempo, il bordo alto oscurerebbe il materiale freddo del disco esterno, causando una diminuzione della luce a lunghezza d'onda maggiore. Un bordo basso farebbe il contrario. Questo è esattamente ciò che osserviamo nei nostri dati ", ha affermato Elise Furlan, co-autrice del Jet Propulsion Laboratory della NASA, Pasadena, California.

Il compagno dovrebbe essere vicino per spostare il materiale così velocemente - circa un decimo della distanza tra la Terra e il sole.

Gli astronomi hanno in programma di seguire i telescopi terrestri per vedere se un compagno sta tirando la stella abbastanza forte da essere percepito. Spitzer osserverà di nuovo il sistema nella sua missione "calda" per vedere se i cambiamenti sono periodici, come ci si aspetterebbe da un compagno in orbita. Spitzer ha esaurito il refrigerante a maggio di quest'anno e ora funziona a una temperatura leggermente più calda con due canali a infrarossi ancora funzionanti.

"Per gli astronomi, guardare qualsiasi cosa in tempo reale è eccitante", ha dichiarato Muzerolle. "È come se fossimo dei biologi che vedono crescere le cellule in una capsula di Petri, solo il nostro campione è lontano anni luce."

Fonte: JPL

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