Un disco di transizione in miniatura attorno a una giovane stella

Un gruppo di astronomi è riuscito a individuare un piccolo disco di transizione attorno alla giovane stella XZ Tau B, distante 460 anni luce dal nostro pianeta. Le ridotte dimensioni del disco che avvolge XZ Tau B lo rendono unico tra tutti i dischi di materiale protoplanetario studiati finora.
XZ Tau B è una stella nana di classe M2 emersa 4.6 milioni di anni fa all'interno della nube molecolare L1551. Vanta un raggio 1.24 volte più grande di quello del Sole, ma è circa 2.7 volte meno massiccia della nostra stella.

Alla fine del 2014, gli astronomi hanno puntato le 42 antenne del radiointerferometro cileno ALMA in direzione della stella, notando la presenza di emissioni di natura polverosa provenienti dai suoi dintorni.

Gli astronomi sospettano che il materiale attorno a XZ Tau B formi un disco di transizione, ovvero un oggetto dotato di proprietà intermedie tra quelle dei massicci dischi protoplanetari, ricchi di gas, e i ben più leggeri dischi di detriti. Si pensa che, in media, questa fase di transizione duri meno di un milione di anni - un evento straordinariamente raro da osservare, in termini astronomici.

I modelli costruiti dagli astronomi suggeriscono che il disco abbia un raggio interno di circa 1.3 unità astronomiche e un raggio esterno di 3.4 unità astronomiche. Il limite inferiore della massa totale contenuta al suo interno è di nove masse gioviane.

"Dato che siamo interessati a studiare la capacità di questo disco di formare nuovi pianeti, abbiamo selezionato il modello che è in accordo con i dati e che produce il parametro di viscosità più elevato, visto che corrisponde al limite inferiore di nove masse gioviane," si legge nello studio.

La massa di un normale disco di transizione è solitamente compresa tra 10 e 100 masse gioviane, mentre il raggio si aggira in media tra 50 e 100 unità astronomiche.

Gli scienziati hanno proposto una serie di scenari che spiegherebbero le ridotte dimensioni del disco di XZ Tau B. Una teoria prevede che vi fosse in origine una scarsità di materiale intorno alla stella. Uno scenario alternativo è che il troncamento mareale previsto dai modelli non si applichi alla particolare geometria del disco. Altre spiegazioni includono l'ipotesi che il materiale delle porzioni esterne del disco sia stato rimosso da un qualche meccanismo - ad esempio, da un pianeta in formazione o dalla fotoevaporazione provocata dalle stelle vicine.

"XZ Tau B apre una nuova finestra per far luce sull'evoluzione dei dischi e sui primi stadi della formazione planetaria su scale temporali e spaziali che sono rimaste inesplorate fino ad oggi," concludono gli astronomi.

Photo credit: Osorio et al., 2016.