Un disco protoplanetario a una risoluzione da record

Il potente occhio del radiointerferometro ALMA ha spiato il disco protoplanetario che avvolge TW Hydrae, una giovane stella simile al Sole distante circa 175 anni luce dal nostro pianeta. La straordinaria risoluzione di ALMA - le nuove immagini del disco sono di gran lunga le più dettagliate scattate finora - ha permesso agli astronomi di individuare tre fasce vuote all'interno della struttura. Secondo gli scienziati, a formare le tre corsie sarebbero stati altrettanti pianeti in formazione, i quali, accumulando il materiale verso di sé e spingendo via il resto delle polveri, avrebbero ripulito le loro orbite. La più interna delle tre corsie, in particolare, è tanto distante dalla propria stella quanto la Terra dal Sole, suggerendo che, in futuro, il giovane pianeta potrebbe evolversi in un mondo simile al nostro. Secondo la ricostruzione degli scienziati, il disco si sarebbe formato appena 10 milioni di anni fa.

La fascia vuota più interna. Credits: S. Andrews (Harvard-Smithsonian CfA); B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

"Studi precedenti avevano confermato che TW Hydrae ospitasse un notevole disco con strutture create da pianeti in formazione al suo interno," spiega Sean Andrews dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Le nuove immagini di ALMA mostrano il disco a una risoluzione senza precedenti, rivelando una serie di anelli luminosi e di corsie scure concentriche, comprese delle intriganti strutture che indicano che un pianeta con un'orbita simile a quella della Terra si stia formando."

Le due corsie vuote più esterne distano circa tre e sei miliardi di chilometri dalla loro stella madre - distanze paragonabili a quelle di Urano e Plutone dal Sole, rispettivamente.

Le immagini sono state ottenute osservando le deboli emissioni radio provenienti dalle particelle millimetriche che popolano il disco di TW Hydrae. La risoluzione senza precedenti è stata consentita dalla particolare configurazione di ALMA, con le antenne del radiotelescopio posizionate a 15 chilometri di distanza tra di loro.

"Abbiamo raggiunto la migliore risoluzione spaziale per un disco protoplanetario con ALMA, e non sarà facile battere questo primato in futuro," commenta Andrews.

ALMA ha già osservato altri dischi protoplanetari, tra cui alcuni molto più giovani, come quello di HL Tauri, risalente a meno di un milione di anni fa. Confrontare le varie strutture di questi dischi permetterà agli scienziati di ricostruire la loro evoluzione e di risalire ai primi capitoli della storia del nostro stesso sistema solare.

La risoluzione angolare delle immagini di HL Tauri è simile a quella delle immagini di TW Hydrae; tuttavia, essendo TW Hydrae quasi 275 anni luce più vicina alla Terra, i suoi ritratti sono di gran lunga più dettagliati.

"TW Hydrae è speciale," aggiunge David Wilner, sempre del CfA. "Si tratta del disco protoplanetario più vicino alla Terra e potrebbe assomigliare parecchio al nostro sistema solare quando anch'esso aveva 10 milioni di anni."