ALMA rivela gli anni adolescenziali di nuovi mondi

Un nuovo rilevamento astronomico cattura momenti di crescita precedentemente sconosciuti nella vita dei pianeti.

Gli astronomi hanno catturato l’istantaneo più dettagliato dei sistemi planetari in un’epoca a lungo avvolta nel mistero fino ad allora.

L’indagine ALMA per risolvere le sottostrutture della fascia di exoKuiper (ARKS), utilizzando l’Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA), ha prodotto le immagini più nitide mai registrate di 24 dischi di detriti, le cinture polverose lasciate dopo la formazione dei pianeti.

Questi dischi sono l’equivalente cosmico degli anni dell’adolescenza per i sistemi planetari – un po’ più maturi rispetto ai dischi neonati che formano pianeti, ma non ancora stabiliti nell’età adulta.

Un anello mancante negli album di famiglia planetari

“Abbiamo spesso visto le ‘immagini da neonati’ dei pianeti che si formano, ma fino ad ora, gli ‘anni dell’adolescenza’ sono stati un anello mancante”, afferma Meredith Hughes, professore associato di astronomia alla Wesleyan University di Middletown, Connecticut, USA, e co-PI di questo studio.

“I dischi di detriti rappresentano la fase dominata dalla collisione del processo di formazione dei pianeti”, spiega Thomas Henning, scienziato MPIA (Max Planck Institute for Astronomy) e altro co-PI di ARKS

. “Con ALMA, siamo in grado di caratterizzare le strutture dei dischi che indicano la presenza di pianeti. Parallelamente, con studi di imaging diretto e velocità radiale, stiamo cercando pianeti giovani in questi sistemi.”

Il corrispettivo del nostro Sistema Solare a questa fase è la Fascia di Kuiper, un anello di detriti ghiacciati oltre Nettuno che conserva un registro di collisioni massicce e migrazioni planetarie di miliardi di anni fa.

Studiando 24 cinture di detriti esoplanetari, il team ARKS ha aperto una finestra su ciò che il nostro Sistema Solare ha vissuto mentre la Luna si formava e mentre i pianeti si contendevano le loro posizioni finali, e a volte scambiandosi orbite.

Dischi adolescenziali: difficili da “fotografare”, impossibili da ignorare

I dischi di detriti sono debole, centinaia o addirittura migliaia di volte più fiocchi dei dischi luminosi e ricchi di gas dove nascono i pianeti. Il team ARKS ha superato queste sfide e prodotto immagini di questi dischi con dettagli senza precedenti.

Come adolescenti che schivano la macchina fotografica, questi dischi deboli sono riusciti a nascondersi agli astronomi per anni.

Ma grazie ad ALMA, gli astronomi ora possono vedere le loro strutture complesse: cinture con più anelli, aureole larghe e lisci, bordi affilati e persino archi e gruppi inaspettati.

Tuttavia, ALMA, con le sue decine di radiotelescopi individuali, non scatta immagini nel senso classico.

Invece, raccoglie segnali radio emessi da particelle di polvere e molecole, che devono essere processati e correlati successivamente.

Ogni telescopio contribuisce all’immagine finale, sintetizzata dal flusso di onde radio.

“Stiamo assistendo a una vera diversità – non solo semplici anelli, ma cinture multi-anelli, aureole e forti asimmetrie, rivelando un capitolo dinamico e violento nella storia dei pianeti”, aggiunge Sebastián Marino, responsabile del programma ARKS e Professore Associato presso l’Università di Exeter, Regno Unito.

Implicazioni: il Sistema Solare era un tempo un viaggio selvaggio

I risultati dell’ARKS mostrano che questa fase adolescenziale è un periodo di transizione e turbolenza. “Questi dischi registrano un periodo in cui orbite planetarie venivano mescolate e enormi impatti, come quello che ha forgiato la Luna terrestre, stavano plasmando i giovani sistemi solari”, afferma Luca Matrà, co-PI dell’indagine e Professore Associato al Trinity College di Dublino, Irlanda.

Osservando dozzine di dischi attorno a stelle di età e tipi diversi, ARKS ha aiutato a decifrare se le caratteristiche caotiche sono ereditate, scolpite dai pianeti o derivano da altre forze cosmiche.

Rispondere a queste domande potrebbe rivelare se la storia del nostro Sistema Solare sia unica o la norma.

Guardare al futuro: alla ricerca di architetti planetari

I risultati dell’indagine ARKS sono un vero tesoro per gli astronomi alla ricerca di pianeti giovani e che cercano di comprendere come le famiglie di pianeti, come la nostra, vengano costruite e riorganizzate.

“Questo progetto ci offre una nuova prospettiva per interpretare i crateri sulla Luna, la dinamica della Fascia di Kuiper e la crescita di pianeti grandi e piccoli. È come aggiungere le pagine mancanti all’album di famiglia del Sistema Solare,” aggiunge Hughes.

© Sebastián Marino, Sorcha Mac Manamon, and the ARKS collaboration

The post ALMA rivela gli anni adolescenziali di nuovi mondi appeared first on Cronache di Scienza.