Nuovi dischi protoplanetari osservati da Hubble Space Telescope

Hubble_dischi protoplanetari in formazione
Immagini in alto: le due immagini nella parte superiore del pannello mostrano dei dischi di detriti intorno a giovani stelle che non erano state osservate nelle immagini di archivio prese dall’Hubble Space Telescope della NASA. Nella illustrazione che si osserva sotto ad ogni foto viene mostrata l’orientazione dei dischi di detriti. Crediti: NASA/ESA, R. Soummer, Ann Feild (STScI).

Alcuni astronomi utilizzando l”Hubble Space Telescope della NASA hanno applicato una nuova tecnica per processare le immagini e ottenere delle foto della luce diffusa nel vicino infrarosso di cinque dischi attorno a giovani stelle e che fanno parte del Mikulski Archive for Space Telescopes database. Questi dischi rappresentano dei dischi di grande importanza a livello astronomico in quanto rivelano la formazione di nuovi pianeti.

Revisionando vecchi file e dati, un gruppo di astronomi guidati da Remi Soummer dello Space Telescope Institute (STScI) di Baltimore, Maryland, ha potuto fare questa straordinaria scoperta, un vero e proprio tesoro a livello planetario.

Le stelle in questione sono state inizialmente osservate dal Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS) di Hubble Space Telescope sulla base di alcune evidenze piuttosto insolite misurate con lo Spitzer Space Telescope della NASA e dall’Infrared Astronomical Satellite che era in orbita nel 1983. I dati precedenti avevano fornito degli interessanti indizi sulla presenza di dischi di polvere attorno a queste stelle. Piccole particelle di polvere nei dischi possono diffondere la luce e di conseguenza rendere visibile il disco stesso. Ma quando per la prima volta Hubble Space Telescope osservò tali stelle tra il 1999 e il 2006, non furono evidenziati dischi in formazione dalle immagini ottenute da NICMOS.

Recentemente con il miglioramento del processo di elaborazione delle immagini, tra cui alcuni algoritmi, Soummer e il suo team hanno rianalizzato le immagini dell’archivio. Questa volta hanno potuto notare in modo del tutto inequivocabile i dischi di polvere e di detriti e determinarne pure le loro dimensioni.

Lo strumento NICMOS, che ha iniziato a raccogliere i dati nel 1997, sta iniziando a mostrare il suo grande potere: dato che l’Hubble Space Telescope è attivo da 24 anni, NICMOS fornisce un archivio di dati estremamente importante , osservazioni di lunga durata che permettono di venire analizzate e confrontate fra loro nel corso del tempo.

“Ora con queste nuove tecnologie nell‘image processing possiamo andare a consultare l’archivio e fare una ricerca più precisa di quella che era possibile in precedenza con i dati di NICMOS” ha affermato Dean Hines dell’STScI.

“Queste scoperte aumentano il numero dei dischi di polvere e di detriti osservati in luce diffusa da 18 a 23. Con questa importante aggiunta alla popolazione nota e grazie alla varietà di forme di questi nuovi dischi, Hubble aiuta gli astronomi a comprendere meglio come si formano i sistemi planetari e come si evolvono” ha affermato Soummer.

La polvere nei dischi si ipotizza venga prodotta da collisioni tra piccoli corpi planetari come gli asteroidi. I dischi di detriti sono composti di particelle di polvere formate dalle collisioni. Le particelle più piccole sono costantemente spazzate via verso l’esterno dalla pressione di radiazione della stella. Ciò significa che devono essere reintegrati di continuo da altre collisioni. Questo gioco di scontro continuo doveva essere molto comune nel nostro Sistema Solare circa 4,5 miliardi di anni fa. La luna e il sistema di satelliti attorno a Plutone sono considerati dei sottoprodotti di queste collisioni.

“Una stella particolarmente interessante è HD 141943” ha affermato Christine Chen, esperta nei dischi in formazione e membro del team di ricercatori. “E’ un gemello esatto del nostro Sole durante l’epoca di formazione dei pianeti terrestri nel nostro Sistema Solare”. Hubble ha trovato che la stella mostra un disco visto di taglio con una asimmetria. Questa asimmetria potrebbe essere la prova che il disco sia gravitazionalmente perturbato dalla presenza di uno o più pianeti non ancora osservati.

“Essere in grado di vedere questi dischi ora ci permette di pianificare ulteriori osservazioni per poterli studiare in più grande dettaglio utilizzando gli strumenti di Hubble e i grandi telescopi a Terra” ha aggiunto Marshall Perrin dell’STScI.

“Stiamo pure lavorando per implementare le stesse tecniche come un metodo di elaborazione standard per il James Webb Space Telescope della NASA” ha affermato Laurent Pueyo dello STScI. “Questi dischi saanno gli obiettivi principali per il Telescopio Spaziale Webb”.

Fonte Orbiter.ch: Astronomical Forensics Uncover Planetary Disks in NASA’s Hubble Archive – http://orbiterchspacenews.blogspot.it/2014/04/astronomical-forensics-uncover.html?spref=fb

Sabrina

Nascono tutte allo stesso modo…

Un team internazionale di scienziati è riuscito ad ottenere la prima immagine infrarossa di un disco compatto che circonda da vicino una stella giovane di grande massa. Questa scoperta fornisce la prima decisa evidenza di come le stelle massive si formino esattamente allo stesso modo delle loro compagne più piccoline, mettendo così fine ad un dibattito scientifico che durava da diverso tempo. La scoperta è stata resa possibile da uno utilizzo combinato di diversi telescopi (il Very Large Telescope, il telescopio APEX e il New Tecnology Telescope), ed è descritta nel numero di questa settimana della prestigiosa rivista Nature.


Una rappresentazione artistica di un disco di polvere che circonda una stella giovane di grande massa (Crediti: ESO/L. Calçada)

Per la precisione, il team di astronomi ha rivolto la sua attenzione ad uno specifico oggetto, il cui nome “criptico” è IRAS 13481-6124. Grande circa venti volte il nostro Sole e con un raggio cinque volte maggiore, la giovanissima stella è ancora circondata da un disco di gas e polveri, ed è posizionata nella costellazione del Centauro, a circa 10.000 anni luce dalla Terra. I dischi di gas e polveri attorno alle stelle giovani sono di importanza fondamentale, poiché costituiscono la naturale riserva di materiale dalla quale si possono formare i pianeti.

La scoperta è decisiva (tra l’altro ho avuto occasione di sentirne parlare anche al GR3 ieri mattina, raro caso in cui l’astronomia trova spazio nello stringato notiziario di 15′) in quanto costituisce la prima evidenza di come i dischi si formino anche per stelle di grande massa, e non soltanto per le stelle più piccole.  Già sapevamo come i dischi circumstellare fossero un ingradiente essenziale nella formazione di stelle di massa relativamente piccola, come il nostro Sole. Al contrario, non era affatto chiaro se tali dischi potessero giocare un ruolo anche per le stelle di massa maggiore di circa dieci volte il Sole, dove i forti venti stellari potrebbero disturbare tale configurazione (infatti è stato anche proposto come scenario di formazione di stelle grandi, la “fusione” di stelle più piccole, senza bisogno di un disco). Ora è accertato, stelle grandi e piccole si formano allo stesso modo!

Il sistema in oggetto ha circa 60.000 anni (giovanissimo, per gli standard stellari!!) e il suo disco sembra proprio abbia raggiunto la massa finale. Da qui in poi sarà dunque destinato ad “evaporare”, con la possibilità di formare un sistema planetario. Il disco si estende per circa 130 volte la distanza Terra-Sole, e possiede una massa dell’ordine di quello della stessa stella, ovvero circa venti volte il Sole.

Max Plank Institute Press Release