Un disco “morbido” attorno ad una stella giovane osservato da Subaru Telescope

Rappresentazione artistica di uno strato “morbido” associato ad un disco proto-planetario di RY Tau, che include dei getti che fuoriescono dalla stella. Sebbene tipicamente le giovani stelle di tipo RY Tau sono associate a dei getti, questi non sono visibili nelle osservazioni HiCIAO. Crediti: NAOJ. 

Fonte: Subaru Telescope.org: http://www.subarutelescope.org/Pressrelease/2013/08/22/fig1e.jpg

Un team internazionale di astronomi, membri del Strategic Exploration of Exoplanets and Disks with Subaru Telescope (SEEDS) Project hanno utilizzato l’High Contrast Instrument for the Subaru Next Generation Adaptive Optics (HiCIAO) montato sul Subaru Telescope per osservare un disco attorno alla giovane stella RY Tau (Tauri). L’analisi del disco da parte del team di ricercatori mostra che uno strato “morbido” sopra il disco è responsabile per la luce diffusa osservata nell’immagine infrarossa. Confronti dettagliati con le simulazioni al computer della luce diffusa dal disco rivelano che questo strato appare essere  quel che rimane del materiale durante una fase antecedente allo sviluppo stellare e allo sviluppo del disco, quando la polvere e il gas stavano cadendo sul disco stesso.

Dal 2009 il progetto SEEDS, che ha una durata di cinque anni, si è focalizzato sull’imaging diretto degli esopianeti, ossia sulla possibilità di osservare in modo diretto i pianeti che orbitano attorno a stelle al di fuori del nostro Sistema Solare, e i dischi attorno a un insieme di 500 stelle selezionate.

La formazione planetaria, un’area emozionante e estremamente attiva negli ultimi anni nella ricerca astronomica, da sempre ha affascinato i ricercatori. I dischi di polvere e gas che ruotano attorno alle giovani stelle sono di particolare interesse, perché si pensa che queste siano i siti di formazione planetaria, i cosiddetti dischi proto-planetari. Dato che le giovani stelle e i dischi si sono formati nelle nubi molecolari, in nubi giganti di polvere e gas, il ruolo della polvere diventa una caratteristica importante nel comprendere la formazione planetaria, che è correlata non solo con la formazione di pianeti rocciosi di tipo terrestre ma anche con quella dei nuclei dei pianeti giganti (simili a Giove), con la formazione di lune, anelli planetari, comete e asteroidi.

Come parte del SEEDS Project, il team di ricercatori ha usato HiCIAO montato sul Subaru Telescope per osservare un possibile disco da cui si formano pianeti intorno alla giovane stella RY Tau. Questa stella si trova a circa 460 anni luce di distanza dalla Terra nella costellazione del Toro con un’età di circa mezzo milione di anni. Il disco ha un raggio di circa 70 unità astronomiche, ossia 70 volte la distanza Terra-Sole (1 UA= 150 milioni di chilometri), ossia pari a circa 10 miliardi di chilometri, un po’ più grande dell’orbita del pianeta Nettuno nel nostro Sistema Solare.

Gli astronomi hanno sviluppato strumenti estremamente potenti per ottenere immagini di dischi proto-planetari, e HiCIAO montato sul Subaru Telescope è uno di questi. HiCIAO utilizza una maschera per bloccare la luce della stella centrale, che può essere milioni di volte quella del disco. La luce diffusa rivelerà la struttura del disco, che è molto piccolo in scala e difficile da osservare, anche con i più grandi telescopi. Gli osservatori utilizzano HiCIAO con un sistema di ottica adattiva formato da 188 elementi per ridurre l’effetto blurring dell’atmosfera terrestre, rendendo le immagini più nitide.

Il team ha conseguito buoni risultati nel catturare l’immagine nel vicino infrarosso (a 1,65 micronmetri) associata al disco di RY Tau. A differenza di altri dischi proto-planetari, l’emissione del disco è offset, fuori centro rispetto a quello della stella (figura a sinistra), in contrasto con le osservazioni a lunghezze d’onda più lunghe, che sono associate con il piano mediano del disco, la luce diffusa nel vicino infrarosso che proviene dalla superficie del disco ha prodotto questo offset (mancanza di centralità), che fornisce informazioni sulla struttura verticale del disco.

Fonte Subaru Telescope: A Fluffy Disk Around a Baby Star: http://www.subarutelescope.org/Pressrelease/2013/08/22/index.html

Articolo:
Michihiro Takami et al., High-Contrast Near-Infrared Imaging Polarimetry of the Protoplanetary Disk around RY Tau, 2013, ApJ 772, 145.
Disponibile su IOP Science: http://m.iopscience.iop.org/0004-637X/772/2/145/article .

Sabrina