Archivi tag: dischi protoplanetari

ALMA realizza una spettacolare ‘foto’ di un disco protoplanetario

Gli astronomi hanno realizzato una immagine straordinaria mai realizzata di un disco protoplanetario attorno ad HL Tau, una stella giovane di tipo solare che si trova a circa 450 anni-luce nella costellazione del Toro. L’immagine fa parte di un esperimento di controllo e verifica delle capacità esplorative dell’osservatorio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). In particolare, nell’immagine si osservano delle strutture che non sono mai state osservate così in dettaglio. Si tratta di una serie di anelli concentrici ben separati, che ricordano in qualche modo quelli di Saturno, una indicazione del fatto che il processo di formazione del pianeta si trova in piena fase di svolgimento.

ALMA: Revolutionary ALMA Image Reveals Planetary Genesis

NRAO: Birth of Planets Revealed in Astonishing Detail in ALMA’s ‘Best Image Ever’

WASP-94, due gioviani in una coppia di stelle

Una gruppo internazionale di astronomi guidati dai colleghi della Keele University hanno scoperto due esopianeti delle dimensioni di Giove che si trovano ciascuno in orbita attorno alle rispettive stelle che fanno parte di un sistema stellare binario. La maggior parte dei pianeti extrasolari noti orbitano attorno a stelle singole, come il Sole. Tuttavia, molte stelle fanno parte di sistemi binari, cioè stelle doppie che si sono originate dalla stessa nube di gas interstellare. Oggi, per la prima volta, i ricercatori hanno identificato due ‘gioviani caldi’ in una coppia di stelle.

Continua a leggere WASP-94, due gioviani in una coppia di stelle

ALMA osserva una coppia peculiare di dischi protoplanetari

Una serie di osservazioni realizzate con ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) hanno permesso di trovare una coppia peculiare di dischi circumstellari disallineati che circondano le stelle giovani del sistema binario HK Tauri. Questi risultati non solo ci forniscono preziosi indizi sulla formazione dei dischi protoplanetari nelle stelle doppie ma ci spiegano come mai così tanti esopianeti, a differenza di quelli del Sistema Solare, finiscono con l’avere orbite molto strane, eccentriche o inclinate.

Continua a leggere ALMA osserva una coppia peculiare di dischi protoplanetari

The 5th meeting on Cosmic Dust

The Cosmic Dust meeting started in 2006 as a session called “Cosmic Dust” of the 3rd AOGS (Asia-Oceania Geoscience Society) annual meeting in Singapore. Dust freaks have kept on organizing the session at subsequent AOGS meetings in South Korea (2008), India (2010), and Taiwan (2011). Continua a leggere The 5th meeting on Cosmic Dust

Una stella che si fa un ‘pisolino’

Una stella acquisisce gran parte della propria massa dal disco di accrescimento. L’accrescimento di materia non è probabilmente un processo continuo ma si ritiene avvenga in maniera episodica. Questi eventi casuali determinano forti e violente emissioni di radiazione (burst) durante i quali la protostella appare molto luminosa e il suo disco viene riscaldato e stabilizzato. I burst durano circa alcune centinaia di anni mentre l’intervallo di tempo tra un burst e l’altro può essere dell’ordine di qualche migliaio di anni durante i quali la luminosità della stella è debole e il suo disco si raffredda e si frammenta. Sono proprio questi eventi che darebbero luogo alla formazione di stelle di piccola massa, nane brune e pianeti.

Alcuni astronomi dell’Università di Cardiff ritengono che il lungo “letargo” di una stella giovane potrebbe determinare la formazione di una seconda generazione di stelle più piccole e di pianeti in orbita attorno ad essa.

Da lungo tempo si sospetta che la formazione di materia attorno a stelle giovani non avviene in maniera continua ma accade secondo eventi sporadici determinando brevi emissioni di alta energia associate a queste stelle. Tuttavia, ciò è stato alquanto ignorato nei modelli che spiegano la formazione stellare, ma oggi, grazie allo sviluppo di modelli più avanzati che simulano il comportamento di stelle giovani, Dimitris Stamatellos dell’Università di Cardiff,Anthony Whitworth assieme a David Hubber dell’Università di Sheffield, hanno ottenuto nuovi risultati su come si comportano le stelle durante la loro evoluzione. Mentre le stelle sono ancora giovani, esse sono circondare da dischi di gas e polveri, ed evolvono accrescendo materia da questi dischi. Inoltre, i dischi possono frammentarsi per dar luogo a stelle più piccole, a pianeti e a stelle nane brune, cioè oggetti che sono più grandi dei pianeti ma non grandi abbastanza per iniziare a bruciare l’idrogeno come avviene nel Sole. “Sappiamo che le stelle giovani passano gran parte della fase iniziale della loro vita ‘dormendo’” spiega Stamatellos. “Una volta consumato il pranzo, dovuto al materiale associato al disco di gas e polveri che le circonda, esse si fanno un ‘pisolino’ che può durare alcune migliaia di anni durante i quali la loro luminosità si affievolisce. Intanto i dischi diventano sempre più massicci e rimangono relativamente “freddi” nonostante la presenza della propria stella centrale. Alla fine, i dischi diventano instabili e si frammentano dando luogo a stelle di massa più piccola e a oggetti minori, come stelle nane brune e pianeti“.

I nuovi dati ottenuti dai ricercatori forniscono una spiegazione per la formazione e le proprietà delle stelle che hanno masse inferiori a un quinto la massa del Sole e che si ritiene costituiscano più del 60% di tutte le stelle della Via Lattea. Insomma, pare che il processo di frammentazione del disco di accrescimento sia possibile in natura ed ora si tratta di verificare se tale meccanismo sia il processo dominante nella formazione di stelle di piccola massa e delle nane brune.

ArXiv 1: THE IMPORTANCE OF EPISODIC ACCRETION FOR LOW-MASS STAR FORMATION

ArXiv 2: The lower limits of disc fragmentation and the prospects for observing fragmenting discs

Chi Cygni ci mostra la fine del Sole

Quando il Sole avrà esaurito tutto l’idrogeno nucleare, che gli permette di brillare ormai da cinque miliardi di anni, esso comincerà il suo ciclo di evoluzione stellare che lo porterà a diventare una gigante rossa. Le sue dimensioni saranno tali da sfiorare l’orbita di Marte. Ma state tranquilli, tutto ciò avverrà tra circa cinque miliardi di anni. Per capire allora quale sarà l’evoluzione finale di una stella come il Sole, gli astrofisici guardano altri sistemi stellari ed in particolare essi hanno osservato di recente la morte di una stella di tipo solare che si trova ad una distanza di circa 550 anni-luce. La stella, denominata Chi Cygni , ha cominciato a pulsare come una sorta di gigantesco cuore e si trova attualmente nelle sue fasi finali del ciclo di evoluzione stellare.

Questo studio apre una nuova finestra verso la comprensione di quello che sarà il destino del Sole tra circa 5 miliardi di anni“, dice Sylvestre Lacour dell’Osservatorio di Parigi. Gli scienziati hanno paragonato il processo ad una macchina in corsa a tutto gas. “Abbiamo creato una animazione  della pulsazione della stella utilizzando immagini reali“, dice ancora Lacour. “I dati indicano che le pulsazioni non sono solamente di tipo radiale, ma casuali, forse dovute a delle disomogeneità, come la grande macchia rossa apparsa quando la stella si trova alla dimensione minima“. Le stelle che si trovano in questa fase sono note come variabili di tipo Mira . Una volta che inizia il ciclo di pulsazione, la stella butta fuori gli strati più esterni che creano successivamente, dopo qualche centinaia di migliaia di anni, una spettacolare nebulosa planetaria. Chy Cygni ha un ciclo di pulsazione pari a 408 giorni e quando si trova nella fase di minimo appaiono sulla superficie macchie di plasma ad altissima temperatura che formano una struttura granulare, analoga a quella che si osserva sulla superfice del Sole, ma la dimensione dei granuli è molto più grande. Si calcola che man mano che la stella si raffredda e diventa via via sempre più debole, il suo diametro aumenta sempre di più al punto che, nel Sistema Solare, raggiungerebbe la fascia degli asteroidi.

Bisogna dire che lo studio di questi oggetti è molto complesso. Ad esempio, nel caso delle variabili di tipo Mira, le stelle si trovano all’interno di un guscio denso e compatto costituito da polveri e gas. Quindi per osservare la superficie della stella, gli astrofisici devono utilizzare la banda infrarossa dello spettro elettromagnetico. Inoltre, le stelle si trovano a distanze enormi perciò appaiono molto piccole. Anche se esse hanno le dimensioni tipiche di una stella come il Sole, la distanza a cui esse si trovano li rende tali al punto che diventa come osservare dalla Terra una casetta sulla superficie della Luna. I telescopi tradizionali non hanno l’adeguato potere esplorativo perciò gli scienziati devono ancora una volta ovviare il problema facendo uso della cosiddetta tecnica interferometrica che permette di combinare la luce proveniente da diversi telescopi per arrivare ad avere un potere esplorativo pari a quello di un singolo telescopio che ha le dimensioni equivalenti alla distanza a cui si trovano i singoli strumenti ottici. Per fare questo i ricercatori hanno utilizzato l’Infrared Optical Telescope Array (IOTA) dello Smithsonian Astrophysical Observatory , che si trova presso l’Osservatorio Whipplesul Monte Hopkins, in Arizona. “IOTA ci permette di avere prestazioni uniche“, dice Marc Lacasse dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), “Grazie a IOTA è stato possibile ottenere delle immagini con una nitidezza tale da vedere dettagli circa 15 volte più piccoli rispetto alle immagini ottenute con il telescopio spaziale Hubble“.

Insomma, l’interferometria sembra essere la tecnica più promettente per studiare la vera natura di oggetti piccoli e compatti, come stelle, dischi di accrescimento attorno a buchi-neri, regioni di formazione di dischi protoplanetari, più di quanto sia stato fatto in precedenza utilizzando semplicemente modelli o animazioni grazie all’utilizzo della computer grafica.