Credito d'immagine: UA
Gli astronomi dell'Università dell'Arizona hanno usato una nuova tecnica chiamata "interferometria nulla" per rivelare il disco planetario attorno a una stella di nuova formazione. Questa tecnica di annullamento funziona combinando la luce della stella centrale in modo tale che venga cancellata. Ciò consente di osservare oggetti più deboli, come polvere e pianeti. Il pianeta è probabilmente più volte la massa di Giove e orbita attorno alla sua stella a circa 1,5 miliardi di chilometri.
Gli astronomi dell'Università dell'Arizona hanno usato per la prima volta una nuova tecnica chiamata interferometria nulla per sondare un disco di polvere attorno a una giovane stella vicina. Non solo hanno confermato che la giovane stella ha un disco protoplanetario - le cose da cui nascono i sistemi solari - ma hanno scoperto un vuoto nel disco, che è una forte evidenza di un pianeta in formazione.
"È molto eccitante trovare una stella che pensiamo dovrebbe formare pianeti e vedere effettivamente le prove di ciò che sta accadendo", ha detto l'astronomo UA Philip Hinz.
"La linea di fondo è, non solo abbiamo confermato l'ipotesi che questa giovane stella abbia un disco protoplanetario, abbiamo trovato prove che un gigantesco protopianeta simile a Giove si sta formando in questo disco", ha dichiarato Wilson Liu, dottorando e assistente di ricerca su il progetto.
"Ci sono prove che questa stella è proprio sulla cuspide di diventare una stella della sequenza principale", ha aggiunto Liu. "Quindi, in sostanza, stiamo catturando una stella che sta per diventare una stella della sequenza principale, e sembra che sia intrappolata nell'atto di formare pianeti".
Le stelle della sequenza principale sono quelle come il nostro sole che brucia idrogeno ai loro nuclei.
All'inizio di quest'anno, Hinz e Liu hanno capito che le osservazioni di HD 100546 a lunghezze d'onda termiche o a medio infrarosso hanno mostrato che la stella aveva un disco di polvere.
Trovare dischi deboli di polvere è "analogo a trovare una torcia accesa vicino allo stadio dell'Arizona quando le luci sono accese", ha detto Liu.
La tecnica di annullamento combina la luce delle stelle in modo tale da essere cancellata, creando uno sfondo scuro dove normalmente si troverebbe l'immagine della stella. Poiché l'HD 100546 è una stella così giovane, il suo disco di polvere è ancora relativamente luminoso, circa quanto la stella stessa. La tecnica di annullamento è necessaria per distinguere quale luce proviene dalla stella, che può essere soppressa, e cosa proviene dal disco polvere esteso, che non è possibile sopprimere.
Gli astronomi di Hinz e UA Michael Meyer, Eric Mamajek e William Hoffmann hanno preso le osservazioni nel maggio 2002. Hanno usato BLINC, l'unico interferometro a nulla funzionante al mondo, insieme a MIRAC, una telecamera a infrarossi medio all'avanguardia, sul telescopio Magellan di 6,5 metri di diametro in Cile per studiare la stella di circa 10 milioni di anni nel cielo dell'emisfero meridionale.
Tipicamente, la polvere nei dischi attorno alle stelle è distribuita uniformemente, formando una nuvola di materiale continuo, appiattita e orbitante che è calda sul bordo interno ma fredda per gran parte della distanza dal bordo esterno freddo.
"La riduzione dei dati è stata abbastanza complicata che fino a tardi non ci siamo resi conto che c'era un gap interno nel disco", ha osservato Hinz.
"Ci siamo resi conto che il disco appariva delle stesse dimensioni a lunghezze d'onda più calde (10 micron) e lunghezze d'onda più fredde (20 micron). L'unico modo che potrebbe essere è se c'è un vuoto interiore ".
La spiegazione più probabile di questo divario è che viene creato dal campo gravitazionale di un gigantesco protoplanet = AD un oggetto che potrebbe essere molte volte più massiccio di Giove. I ricercatori ritengono che il protopianeta potrebbe essere in orbita attorno alla stella a circa 10 UA. (Una UA, o unità astronomica, è la distanza tra la Terra e il sole. Giove è a circa 5 UA dal sole.)
Gli astronomi dei Paesi Bassi e del Belgio avevano precedentemente utilizzato l'Osservatorio spaziale a infrarossi per studiare l'HD 100546, che dista 330 anni luce dalla Terra. Hanno rilevato polvere simile a una cometa attorno alla stella e hanno concluso che potrebbe essere un disco protoplanetario. Ma il telescopio spaziale europeo era troppo piccolo per vedere chiaramente la polvere che circonda la stella.
Hinz, che ha sviluppato BLINC, ha usato l'interferometro di annullamento con due telescopi da 6,5 metri negli ultimi tre anni per la sua indagine sulle stelle vicine alla ricerca di sistemi protoplanetari. Oltre al telescopio Magellano che copre l'emisfero australe, Hinz utilizza il MMT UA / Smithsonian da 6,5 metri in cima al monte Hopkins, in Arizona, per il cielo dell'emisfero settentrionale. = 20
Hinz ha sviluppato BLINC come dimostrazione tecnologica per la missione Terrestrial Planet Finder, gestita per la NASA dal Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California. La NASA, che finanzia il sondaggio di Hinz, sostiene la ricerca sulla formazione di sistemi solari nell'ambito del suo programma Origins ed è sviluppo dell'interferometria di annullamento per il Planet Finder terrestre.
"L'annullamento dell'interferometria è molto eccitante perché è una delle poche tecnologie in grado di rappresentare direttamente gli ambienti circumstellari", ha affermato Liu.
L'uso di MIRAC, la fotocamera sviluppata da William Hoffmann e altri, è stato importante perché è sensibile alle lunghezze d'onda dell'infrarosso medio, ha detto Hinz. Gli astronomi dovranno cercare le lunghezze d'onda dell'infrarosso medio, che corrispondono alle temperature della stanza, per trovare pianeti con acqua liquida e vita possibile, ha detto.
L'indagine di Hinz include HD 100546 e altre stelle di "Herbig Ae", che sono giovani stelle vicine generalmente più massicce del nostro sole, ma non sono ancora le stelle principali della sequenza alimentate dalla fusione nucleare.
Hinz e Liu hanno in programma di osservare sistemi stellari sempre più maturi, alla ricerca di dischi e pianeti di polvere circumstellare sempre più deboli, mentre continuano a migliorare l'interferometria di annullamento e le tecnologie di ottica adattiva. L'ottica adattiva è una tecnica che elimina dalla luce delle stelle gli effetti dell'atmosfera scintillante della Terra.
Hinz e altri presso l'UA Steward Observatory stanno progettando un interferometro di annullamento per il Large Binocular Telescope, che vedrà il cielo con due specchi di 8,4 metri (27 piedi) di diametro sul Monte Graham, in Arizona, nel 2005.
Fonte originale: UA News
