Esopianeti nei dischi di detriti


Un’immagine artistica del disco di detriti polverosi di una stella, che si pensa venga prodotto quando asteroidi o altri planetesimi si scontrano e si frammentano. Gli astronomi che studiano il disco di detriti intorno alla stella HD 206893 hanno rilevato un’ampia lacuna nel disco che si estende da circa 50 a 185 unità astronomiche dalla stella. Dopo aver modellato il sistema, concludono che contiene un pianeta di 1,4 masse Gioviane che orbita a circa 79 unità astronomiche dalla stella centrale.

I dischi di detriti intorno alle stelle della sequenza principale sono tenui cinture di polvere che si pensa siano prodotte quando asteroidi o altri planetesimi si scontrano e si frammentano.

Sono comuni: più di un quarto di tutte le stelle di sequenza principale hanno dischi di detriti e, poiché questi dischi possono essere difficili da rilevare, è probabile che la frazione sia ancora più alta. Gli strumenti attuali sono in grado di rilevare i dischi di detriti solo in sistemi che sono almeno un ordine di grandezza più luminoso del disco generato dalla Cintura di Kuiper del sistema solare (la regione che si estende dall’orbita di Nettuno a circa trenta unità astronomiche fino a circa cinquanta unità astronomiche ).

La polvere nei dischi di detriti è degna di essere studiata di per sé, ma offre anche l’opportunità di tracciare le proprietà dei sistemi planetari. I grani di polvere più grandi (quelli grandi almeno un millimetro), la cui dispersione collettiva viene misurata con telescopi come ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), sono relativamente poco influenzati dai venti stellari o dalla pressione della radiazione. Piuttosto, la loro distribuzione rivela gli effetti della gravità e delle collisioni. La “zona caotica” è la regione estesa intorno a un pianeta all’interno della quale la polvere non ha orbite gravitazionali stabili, dando luogo a un vuoto la cui larghezza dipende, tra l’altro, dalla massa del pianeta. Un pianeta in un disco di detriti può creare una tale lacuna, e le misure delle dimensioni della lacuna possono quindi essere utilizzate per dedurre la massa del pianeta – un parametro chiave dell’esopianeta che è altrimenti difficile da ottenere.

Gli astronomi del CfA Sean Andrews e David Wilner sono membri di un team che ha usato ALMA per studiare il disco di detriti noto intorno alla stella HD 206893 a circa 135 anni luce da noi. La stella ha anche una nana bruna compagna binaria che orbita a circa 10 unità astronomiche e la cui massa è di circa 15-30 masse di Giove. Le immagini ALMA risolvono spazialmente il disco – si estende da circa 50-185 au – e gli astronomi trovano prove di una lacuna che si estende da circa 63-94 au. Se la lacuna è stata scolpita da un singolo pianeta in un’orbita circolare, la teoria della zona caotica implica che il pianeta dovrebbe avere una massa di circa 1,4 masse di Giove e orbitare a circa 79 au. Future, osservazioni ALMA a più alta risoluzione hanno il potenziale per contribuire a vincolare il comportamento dinamico della nana bruna, nonché per migliorare la caratterizzazione del nuovo pianeta dedotto.


Maggiori informazioni:

Ava Nederlander et al, “Resolving Structure in the Debris Disk around HD 206893 with ALMA”.

Fonte