Le osservazioni ALMA profonde dell'emissione 12CO di quindici dischi protoplanetari rivelano una straordinaria gamma di strutture nella morfologia del gas, tra cui lacune, anelli e spirali. Crediti: Richard Teague e la Collaborazione exoALMA.
Nuove prospettive sulla formazione dei pianeti grazie al progetto internazionale exoALMA a cui hanno contribuito i docenti e ricercatori del dipartimento di Fisica “Aldo Pontremoli” dell’Università degli Studi di Milano, Stefano Facchini, Giuseppe Lodato, Giovanni Rosotti come Co PI e Pietro Curone e Cristiano Longarini. Lo studio è coordinato dal Centro di Astrofisica di Harvard (US) a cui hanno collaborato anche l’Osservatorio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Cile), l’Università di Leeds (UK), l’università di Monash (Australia), l’Università della Florida (US), la Rice University (US), l’Osservatorio della Costa Azzurra (Francia).
Pubblicato sulla rivista Astrophysical Journal of Letters, lo studio ha dimostrato come i sistemi dove si formano pianeti - chiamati dischi protoplanetari - siano ambienti altamente dinamici che presentano un livello impressionante di struttura nelle loro distribuzioni di gas, rivaleggiando con la controparte di polvere. Il team di ricerca è riuscito a mappare queste strutture dinamiche con un incredibile livello di dettaglio grazie alle tecniche avanzate di analisi dei dati sviluppate durante il progetto exoALMA.
“ExoALMA fornisce osservazioni a un livello mai raggiunto prima dei meccanismi fisici in gioco durante le prime fasi della formazione di pianeti analoghi a quelli del Sistema Solare, rivelando interazioni dinamiche tra gli ambienti natali di questi nuovi mondi, e gli stessi pianeti in formazione” ha commentato Stefano Facchini.
L'estrazione dei profili di velocità di rotazione, che in genere raggiungono una precisione di 10 m/s - che è la stessa velocità di una persona che corre una gara di 100 m piani-, ha rivelato leggeri discostamenti dalla rotazione kepleriana, indicando che i dischi ospitano leggere perturbazioni in pressione. Queste piccole perturbazioni tendono a convogliare grani di polvere e piccoli asteroidi della dimensione di qualche millimetro in anelli concentrici, sostenendo così la formazione planetaria in questi tipici anelli.
Analogamente a quanto è stato fatto con le curve di rotazione delle galassie per misurare la massa degli aloni di materia oscura, il team è riuscito a stimare l'influenza gravitazionale del disco stesso, consentendo un approccio nuovo alla determinazione della massa disponibile per la formazione dei pianeti.
Quattro facce di HD 135344B: le emissioni 12CO, 13CO, CS e il continuum di questo disco protopianetario mostrano una morfologia complessa che fa pensare a un vortice. Immagine di Richard Teague e della Collaborazione exoALMA.
Osservazioni ALMA profonde dell'emissione di 12CO (tutte le sorgenti sono in scala per sottolineare le differenze di dimensioni) da quindici dischi protoplanetari rivelano una sorprendente gamma di strutture nella morfologia del gas, tra cui lacune, anelli e spirali. Credits Richard Teague e ExoALMA
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