La struttura a spirale del disco rivela la presenza di possibili pianeti

Utilizzando l’High Contrast Instrument for the Subaru Next Generation Optics (HiCIAO) un team di ricercatori ha osservato un disco attorno ad una giovane stella denominata SAO 206462 catturando immagini chiare e dettagliate del suo disco che presenta una struttura con due bracci ben evidenti. Sulla base delle loro osservazioni e dei modelli della teoria delle onde di densità dei bracci di spirale, il team sospetta che i processi dinamici, derivati probabilmente dai pianeti presenti nel disco, possano essere responsabili della forma a spirale. La ricerca può fornire la base per un altro metodo indiretto nella rilevazione dei pianeti.

E’ ben noto che i pianeti si formano in un ampio disco di polveri e gas che circondano una stella in formazione nella regione centrale, il cosiddetto disco protoplanetario. Tuttavia, la composizione di questi dischi speciali così come il processo col quale si vengono a formare i pianeti sono rimasti un mistero. La luce di una stella nella parte centrale non è sufficiente nella rilevazione di oggetti deboli intorno ad essa o nel catturare un’immagine dettagliata della composizione del disco stesso. Una ricerca recente con l’HiCIAO, il cercatore di pianeti montato sul Subaru Telescope, nelle Isole Hawaii, ha superato alcuni di questi ostacoli. Col mascherare la luce della stella centrale, lo strumento può quindi rilevare le caratteristiche più dettagliate del disco dlla stella e gli oggetti in esso contenuti.

Come parte del Progetto Strategic Exploration of Exoplanets and Disks with the Subaru Telescope (SEEDS) i ricercatori nell’attuale studio hanno utilizzato l’HiCIAO per portare avanti una serie di osservazioni del disco intorno alla giovane stella SAO 206462 (qualche volta denominata HD 135344B). Questa stella è circa 460 anni luce dalla Terra nella costellazione del Lupo con un’età di 9 milioni di anni. Il raggio del disco è di 20 miliardi di chilometri, circa 5 volte più grande della distanza di Nettuno dal Sole nel nostro Sistema Solare.

I ricercatori hanno catturato immagini del disco di SAO 206462 che rivelano chiaramente la sua struttura a spirale e indicano alcuna caratteristiche della sua composizione. Inoltre, i ricercatori sono stati in grado di analizzare la struttura di spirale con l’uilizzo della Teoria delle onde di densità per dedurre le proprietà del disco. Questo processo permette un’interfaccia produttiva tra i dati osservativi e il modello teorico.

La teoria delle onde di densità è stata applicata nella spiegazione della struttura dei bracci di spirale nelle galassie a spirale. Essa propone che un disco di materia in rotazione svilupperebbe in modo naturale delle regioni di densità maggiore, le cosiddette onde di densità delle spirali, dovute alla rotazione differenziale. La concentrazione simile ad un’onda di materiale denso cresce e forma una spirale. Un simile processo potrebbe essere attivo sul disco di SAO 206462. Quando il team ha confrontato i propri modelli con i dati osservativi, è emerso che ciò è stato utile per individuare le caratteristiche del disco.

E’ stato possibile inoltre usare il modello per fare una stima della temperatura del disco basata sui processi dinamici e prevedere l’evoluzione delle strutture di spirale. I dati osservativi confermano il modello. Sebbene essi possano identificare specificamente l’origine delle spirali, è possibile che i pianeti incorporati nel disco possano essere i catalizzatori per lo sviluppo della sua forma. Se un pianeta è già stato formato in un disco, la sua gravità può produrre un’onda di densità, che poi può provocare la formazione di una struttura a spirale nel disco protoplanetario.

Sebbene l’immagine osservata non mostra necessariamente l’esistenza di un pianeta, rimane la possibilità che un pianeta possa effettivamente produrre un’onda di densità nel disco.

Questa è la prima volta che la teoria delle onde di densità viene ad essere applicata per misurare le caratteristiche di un disco protoplanetario. La ricerca permette di compiere un passo decisivo in avanti nella spiegazione di come un disco a spirale potrebbe formarsi e possono segnare lo sviluppo di un altro mezzo indiretto nello scoprire nuovi pianeti.

Fonte Space REF- Spiral Structure of Disk May Reveal Planets: http://spaceref.com/extrasolar-planets-1/spiral-structure-of-disk-may-reveal-planets.html

Sabrina