Un doppio disco nel Sistema GG Tauri-A

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Pubblicato Giovedì, 30 Ottobre 2014 06:10

Scritto da Elisabetta Bonora

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Credit: ESO/L. Calçada

Utilizzando l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), gli scienziati hanno osservato per la prima volta, un flusso di polveri e gas scorrere dal disco più esterno e massiccio verso l'interno di un sistema binario. Questo passaggio potrebbe sostenere un secondo disco di formazione planetaria più piccolo che, avrebbe dovuto esaurirsi diverso tempo fa.

Il gruppo di ricerca, guidato da Anne Dutrey, del Laboratory of Astrophysics of Bordeaux (Francia), e dal National Centre for Scientific Research (CNRS), ha osservato questa struttura nel sistema binario GG Tau-A, un oggetto di pochi milioni di anni e che si trova a circa 450 anni luce dalla Terra, nella costellazione del Toro.

GG Tau-A ha due dischi di materiale: uno più esterno, che circonda l'intero sistema ed uno più interno, che ha una massa più o meno equivalente a quella di Giove. Quest'ultimo, da quando è stato scoperto, è rimasto un mistero dato che sta cendendo materiale alla stella centrale con un tasso molto elevato, in base al quale si sarebbe dovuto esaurire già da tempo.

Osservando queste strutture con ALMA, il team ha fatto l'emozionante scoperta: il disco più esterno sta continuando ad alimentare quello più interno, tenendolo in vita.

"Materiale che scorre attraverso passaggi era stato previsto nelle simulazioni ma mai osservato direttamente. Aver rilevato questa struttura conferma che il materiale può muoversi tra i dischi, permettendo di alimentarsi a vicenda", spiega Dutrey.

"Queste osservazioni dimostrano che il materiale del disco esterno può sostenere il disco interno per molto tempo. Ciò ha importanti conseguenze per la formazione dei pianeti".

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature.

Possible planet formation in the young, low-mass, multiple stellar system GG Tau A [abstract]

The formation of planets around binary stars may be more difficult than around single stars. In a close binary star (with a separation of less than a hundred astronomical units), theory predicts the presence of circumstellar disks around each star, and an outer circumbinary disk surrounding a gravitationally cleared inner cavity around the stars. Given that the inner disks are depleted by accretion onto the stars on timescales of a few thousand years, any replenishing material must be transferred from the outer reservoir to fuel planet formation (which occurs on timescales of about one million years). Gas flowing through disk cavities has been detected in single star systems. A circumbinary disk was discovered around the young low-mass binary system GG Tau A, which has recently been shown to be a hierarchical triple system. It has one large inner disk around the single star, GG Tau Aa, and shows small amounts of shocked hydrogen gas residing within the central cavity, but other than a single weak detection, the distribution of cold gas in this cavity or in any other binary or multiple star system has not hitherto been determined. Here we report imaging of gas fragments emitting radiation characteristic of carbon monoxide within the GG Tau A cavity. From the kinematics we conclude that the flow appears capable of sustaining the inner disk (around GG Tau Aa) beyond the accretion lifetime, leaving time for planet formation to occur there. These results show the complexity of planet formation around multiple stars and confirm the general picture predicted by numerical simulations.