Ecco l’immagine di due pianeti che stanno nascendo a 370 anni luce di distanza

PDS 70b e PDS 70c sono indicati dalle frecce. La luce della stella e del disco protoplanetario è stata oscurata (credito: J. Wang, Caltech)

L’immagine diretta di una coppia di pianeti che si stanno formando e che intanto orbitano intorno ad una stella è stata realizzata da un team di ricercatori che hanno utilizzato i dati dell’osservatorio Keck a Maunakea alle Hawaii.
Il team di astronomi, guidato da ricercatori del Caltech, ha pubblicato un lavoro sull’Astronomical Journal.

Il sistema in questione è quello della stella PDS 70, una stella a bassa massa lontana da noi circa 370 anni luce e con un’età di circa 10 milioni di anni, dunque molto giovane tanto che vanta ancora il cosiddetto “disco protoplanetario” orbitante intorno ad essa.
I ricercatori hanno utilizzato il sensore ad infrarossi per la correzione dell’ottica adattiva dell’osservatorio hawaiano per scattare la foto che comprende la stella al centro, due pianeti in fase di formazione intorno all’astro e il grosso disco di materiale gas che orbita, fino a lunga distanza, intorno alla stella.

I due pianeti sono PDS 70b, fotografato per la prima volta nel 2018, e PDS 70c, ripreso a diverse lunghezze d’onda nel corso del 2019.
Sono due pianeti gassosi abbastanza simili a Giove che furono scoperti per la prima volta grazie al Very Large Telescope dell’Osservatorio europeo meridionale.
È davvero difficile riprendere immagini come queste: il materiale che ruota intorno ad una stella in un sistema in formazione come questo crea una sorta di cortina fumogena intorno all’area orbitale della stella tanto da rendere quasi sempre impossibile individuare eventuali pianeti in formazione nel disco.

Proprio per ovviare a questo problema, Jason Wang, l’autore principale dello studio nonché ricercatore della Heising-Simons Foundation 51, si sono serviti di un particolare metodo per discernere la luce proveniente dai due protopianeti e quella del disco circumstellare.
Tutto parte dal fatto che si sa che la forma di un disco di materiale e gas come questo ha una forma ad anello simmetrico. Conoscendo questa informazione, se un pianeta si trova nell’area superiore del disco, proprio sulla cima (ed è il caso di PDS 70c), si può dedurre quanto luminoso dovrebbe apparire il disco stesso nella posizione del protopianeta. A quel punto si può rimuovere il segnale luminoso del disco e ciò che resta è il segnale luminoso del pianeta che si sta formando.

La tecnologia ad infrarossi che i ricercatori hanno utilizzato, presente sul Keck II, si serve della Near-Infrared Camera (NIRC2), uno strumento che si rivelerà certamente utile in futuro per quegli oggetti difficili da individuare perché disturbati dalla luce di altri corpi o da dischi di materiale come quello del sistema PDS 70.
“È emozionante vedere quanto sia preciso il nuovo sistema AO per correggere la turbolenza atmosferica di oggetti polverosi come le giovani stelle in cui si prevede che i protopianeti risiedano, consentendo la visione più chiara e nitida delle versioni ‘bambine’ del nostro sistema solare”, spiega Charlotte Bond, una scienziata che ha fatto parte del team che ha progettato e installato la NIRC2.

Rappresentazione artistica di come potrebbe apparire il sistema PDS 70 (credito: W. M. KECK OBSERVATORY/ADAM MAKARENKO)

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