Scoperte strutture misteriose

Un gruppo di ricercatori ha osservato strutture nel disco di polvere attorno a una giovane stella che si allontanano dal centro ad alta velocità. Non è ancora chiaro cosa sia questo fenomeno e come si verifichi.

Vista ingrandita: disco attorno ad AU Mic nel 2010, 2011 e 1014.
Evoluzione nel tempo delle strutture del disco attorno ad Au Mic (immagini dall'alto in basso: 2010, 2011, 2014). La luce della stella al centro è stata bloccata per rendere visibile il disco, molto meno luminoso. (Fonte: ESO, NASA & ESA)

"Siamo rimasti senza parole quando abbiamo visto questa immagine per la prima volta nella sala di controllo dell'osservatorio in Cile", ricorda Christian Thalmann dell'Istituto di astronomia dell'ETH di Zurigo, che è anche membro del Centro nazionale di competenza per la ricerca sui pianeti e borsista Marie Curie. Insieme ai colleghi di un team internazionale, ha osservato l'oggetto AU Microscopii, una giovane stella del nostro vicinato cosmico, distante "solo" 23 anni luce, con il telescopio gigante VLT dell'European Southern Observatory ESO. Gli astronomi sanno da anni che AU Mic è circondata da un disco di polvere. Ma con uno strumento di recente installazione, chiamato SPHERE, sono stati in grado di risolvere chiaramente la parte interna del disco per la prima volta.

L'immagine sorprendente ha mostrato cinque strutture ad arco a diverse distanze dalla stella, paragonabili alle onde su una superficie d'acqua. "Nessuno si aspettava di trovare strutture così chiare, lontane e dettagliate", dice Christian Thalmann: "Alcuni membri del team inizialmente credevano che l'osservazione fosse stata offuscata da un incidente".

Ritmo frenetico

La sorpresa è stata ancora maggiore quando i ricercatori hanno confrontato le nuove immagini con i dati del telescopio spaziale Hubble del 2010 e del 2011. Alcune delle strutture a forma di onda o di arco potevano già essere ipotizzate lì. "Ci siamo quindi messi in contatto con gli autori di questo studio e abbiamo rielaborato insieme questi dati", spiega il ricercatore all'ETH. In questo modo il team ha potuto ricostruire lo sviluppo delle strutture nell'arco di cinque anni. ? emerso che gli archi si allontanano dalla stella con una rapidità inaspettata, fino a 40.000 chilometri all'ora. Ciò significa che non possono trovarsi in orbite chiuse attorno ad AU Mic, ma che sono praticamente espulsi dal sistema, come riferisce ora sulla rivista "Nature" il team internazionale guidato dal primo autore Anthony Boccaletti dell'Observatoire de Paris.

"Non sappiamo ancora quale sia il fenomeno che stiamo osservando e come si sia prodotto", afferma Christian Thalmann. Un pianeta non ancora scoperto e il fatto che AU Mic sia una stella straordinariamente attiva potrebbero giocare un ruolo importante. In genere si ritiene che dischi di polvere come quello attorno a AU Mic provengano da una "cintura di asteroidi" in cui le rocce si frantumano in pezzi di detriti sempre più fini a causa di collisioni. Le polveri sottili che ne derivano vengono soffiate verso l'esterno dal vento stellare, formando un disco esteso. "La mia ipotesi è che la cintura di asteroidi sia stata piegata in una forma irregolare da un pianeta, in modo che alcune delle collisioni avvengano sopra o sotto il piano del disco", spiega l'ETH. "Se eruzioni particolarmente forti dell'atmosfera stellare colpiscono queste parti della fascia di asteroidi, potrebbero sponsorizzare un carico concentrato di polvere da collisione. Potremmo quindi osservarle come strutture locali al di sopra del piano del disco".

Con osservazioni regolari, i ricercatori vogliono monitorare l'ulteriore movimento e sviluppo delle strutture e ottenere ulteriori informazioni sulla disposizione spaziale e sulla composizione chimica della polvere, per comprendere il fenomeno sconcertante. "E se un pianeta non ancora scoperto fa davvero parte del puzzle, speriamo di trovare anche quello", dice Christian Thalmann.

Letteratura di riferimento

Anthony Boccaletti, Christian Thalmann, et al: "Fast-Moving Structures in the Debris Disk Around AU Microscopii", Nature, 8 ottobre 2015. online: pagina esternahttp://www.nature.com/nature/journal/v526/n7572/full/nature15705.html

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