Come nascono i pianeti? Questo disco intorno a Vega ci avvicina alla risposta

AGI - Scoperto un disco liscio di detriti di quasi 100 miliardi di miglia di diametro che orbita attorno alla stella Vega. La scoperta, descritta su The Astrophysical Journal, si deve a una squadra di astronomi dell'Università dell'Arizona, Tucson, che ha svolto le osservazioni attraverso i telescopi spaziali Hubble e James Webb della NASA. "Tra i telescopi Hubble e Webb, si ottiene questa visione molto chiara di Vega, che è un sistema misterioso perchè è diverso dagli altri dischi circumstellari che abbiamo osservato", ha affermato Andras Gàspàr, dell'Università dell'Arizona, membro del gruppo di ricerca. "Il disco di Vega è incredibilmente liscio", ha commentato Gàspàr.

La grande sorpresa per il gruppo di ricerca è che non ci sono prove evidenti di uno o più pianeti di grandi dimensioni che solcano il disco frontale come trattori da neve. "Ci sta facendo riconsiderare la gamma e la varietà tra i sistemi di esopianeti", ha affermato Kate Su, dell'Università dell'Arizona e autrice principale del documento che presenta le scoperte di Webb. Webb ha rilevato il bagliore infrarosso di un disco di particelle delle dimensioni della sabbia che turbinano attorno alla sfrigolante stella bianco-blu che è 40 volte più luminosa del nostro Sole. Hubble ha catturato un alone esterno di questo disco, con particelle non più grandi della consistenza del fumo che riflettono la luce delle stelle.

La distribuzione della polvere nel disco di detriti di Vega è stratificata perché la pressione della luce delle stelle spinge fuori i grani più piccoli più velocemente di quelli più grandi. "Diversi tipi di fisica localizzeranno particelle di dimensioni diverse in posizioni diverse", ha detto Schuyler Wolff, della squadra dell'Università dell'Arizona e autore principale del documento che presenta i risultati di Hubble. "Il fatto che stiamo osservando le dimensioni delle particelle di polvere ordinate può aiutarci a comprendere le dinamiche sottostanti nei dischi circumstellari", ha proseguito Wolff.

Le speranze dei ricercatori

Il disco di Vega ha un sottile spazio vuoto, a circa 60 UA, unità astronomiche, dalla stella, che equivalgono al doppio della distanza di Nettuno dal Sole, ma per il resto è molto liscio fino a perdersi nel bagliore della stella. "Questo dimostra che non ci sono pianeti almeno fino alla massa di Nettuno che circolano in grandi orbite, come nel nostro sistema solare", hanno dichiarato i ricercatori. "Stiamo osservando in dettaglio quanta varietà c'è tra i dischi circumstellari e come questa varietà è legata ai sistemi planetari sottostanti e stiamo scoprendo molto sui sistemi planetari, anche quando non riusciamo a vedere quali potrebbero essere pianeti nascosti", ha aggiunto Su. "Ci sono ancora molte incognite nel processo di formazione dei pianeti e penso che queste nuove osservazioni di Vega aiuteranno a limitare i modelli di formazione dei pianeti", ha continuato Su. Le stelle appena formate accrescono materiale da un disco di polvere e gas che è il residuo appiattito della nube da cui si stanno formando. 

 A metà degli anni Novanta Hubble ha trovato dischi attorno a molte stelle appena formate. I dischi sono probabilmente siti di formazione, migrazione e talvolta distruzione di pianeti. Le stelle completamente mature come Vega hanno dischi polverosi arricchiti da continue collisioni "autoscontro" tra asteroidi orbitanti e detriti di comete in evaporazione. Questi sono corpi primordiali che possono sopravvivere fino all'attuale età di 450 milioni di anni di Vega. La polvere all'interno del sistema solare è anche rifornita da corpi minori che espellono polvere a una velocità di circa 10 tonnellate al secondo. Questa polvere viene spinta in giro dai pianeti. Ciò fornisce una strategia per rilevare pianeti attorno ad altre stelle senza vederli direttamente, solo osservando gli effetti che hanno sulla polvere.

I misteri di Vega

"Vega continua a essere insolita", ha commentato Wolff. "L'architettura del sistema Vega è notevolmente diversa dal nostro sistema solare, dove pianeti giganti come Giove e Saturno impediscono alla polvere di diffondersi come accade con Vega", ha aggiunto Wolff. "Per fare un paragone, c'è una stella vicina, Fomalhaut, che è circa alla stessa distanza, età e temperatura di Vega; ma l'architettura circumstellare di Fomalhaut è molto diversa da quella di Vega, in quanto Fomalhaut ha tre cinture di detriti annidate", ha spiegato Wolff. "Si pensa che i pianeti siano corpi guida attorno a Fomalhaut che restringono gravitazionalmente la polvere in anelli, sebbene non siano stati ancora identificati pianeti in modo positivo", ha precisato Wolff. "Data la somiglianza fisica tra le stelle di Vega e Fomalhaut, perchè Fomalhaut sembra essere stata in grado di formare pianeti e Vega no?" si è chiesto George Rieke, dell'Università dell'Arizona, membro del gruppo di ricerca. "Qual è la differenza? L'ambiente circumstellare o la stella stessa hanno creato questa differenza? Ciò che è sconcertante è che la stessa fisica sia all'opera in entrambi", ha aggiunto Wolff.

Situata nella costellazione estiva della Lira, Vega è una delle stelle più luminose del cielo settentrionale. La stella è leggendaria perché ha offerto la prima prova di materiale in orbita attorno a una stella, presumibilmente la materia per creare pianeti, come potenziali dimore della vita. Questa ipotesi fu avanzata per la prima volta da Immanuel Kant nel 1775. Ma, ci vollero oltre duecento anni prima che la prima prova osservativa fosse raccolta nel 1984. Un enigmatico eccesso di luce infrarossa da polvere calda fu rilevato dall'IRAS, Infrared Astronomy Satellite, della NASA. In quel caso, fu interpretato come un guscio o disco di polvere che si estendeva due volte il raggio orbitale di Plutone dalla stella. Nel 2005, il telescopio spaziale a infrarossi Spitzer della NASA ha mappato un anello di polvere attorno a Vega.