Osservato l’inizio della nascita dei pianeti in un sistema stellare binario

Immagini continue ALMA e VLA di possibili multipli rilevati nell’imaging VLA ma non nell’imaging ALMA. Credito: Il diario astrofisico (2022). DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ac36d2

Gli astronomi hanno osservato materiale primordiale che potrebbe dare vita a tre sistemi planetari attorno a una stella binaria con dettagli senza precedenti.

Riunendo tre decenni di studio, un gruppo internazionale di scienziati ha osservato una coppia di stelle in orbita l’una intorno all’altra, per rivelare che queste stelle sono circondate da dischi di gas e polvere. Ricerca pubblicata oggi in Il diario astrofisicomostra che il materiale all’interno dei dischi appena scoperti potrebbe essere l’inizio di nuovi sistemi planetari che in futuro orbitano attorno alle stelle binarie.

Utilizzando il Very Large Array (VLA) e l’Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA), il gruppo scientifico ha studiato la stella binaria SVS 13, ancora nella sua fase embrionale. Questo lavoro ha fornito la migliore descrizione finora disponibile su un sistema binario in formazione.

I modelli di formazione dei pianeti suggeriscono che i pianeti si formino dalla lenta aggregazione di ghiaccio e particelle di polvere nei dischi protoplanetari attorno alle stelle in formazione. Solitamente questi modelli considerano solo stelle singole, come il sole. Tuttavia, la maggior parte delle stelle forma sistemi binari, in cui due stelle ruotano attorno a un centro comune. Si sa ancora molto poco su come nascano i pianeti attorno a questi importanti sistemi di stelle gemelle, in cui l’interazione gravitazionale tra le due stelle gioca un ruolo essenziale.

“I nostri risultati hanno rivelato che ogni stella ha un disco di gas e polvere attorno a sé e che, inoltre, si sta formando un disco più grande attorno a entrambe le stelle”, afferma Ana Karla Diaz-Rodriguez, ricercatrice presso l’IAA-CSIC e il Regno Unito ALMA Regional Center (UK-ARC) presso l’Università di Manchester, che guida il lavoro.

Questo disco esterno mostra una struttura a spirale che sta alimentando la materia nei singoli dischi, e in tutti loro potrebbero formarsi in futuro sistemi planetari.Questa è una chiara prova della presenza di dischi attorno a entrambe le stelle e dell’esistenza di un disco comune in un sistema binario. “

Il sistema binario SVS 13, costituito da due embrioni stellari con una massa totale simile a quella del sole, è relativamente vicino a noi, a circa 980 anni luce di distanza nella nube molecolare di Perseo, permettendo il suo studio dettagliato. Le due stelle del sistema sono molto vicine tra loro, con una distanza di solo circa novanta volte quella tra la Terra e il Sole.

Il lavoro ha permesso di studiare la composizione di gas, polveri e materia ionizzata nel sistema. Inoltre, sono state identificate quasi trenta diverse molecole attorno a entrambe le protostelle, comprese tredici molecole organiche complesse precursori della vita (sette delle quali rilevate per la prima volta in questo sistema). “Ciò significa che quando i pianeti inizieranno a formarsi attorno a questi due soli, i mattoni della vita saranno lì”, afferma Ana Carla Diaz-Rodriguez (IAA-CSIC / UK-ARC).

Il team scientifico ha utilizzato le osservazioni di SVS 13 ottenute dal VLA in trent’anni, insieme ai nuovi dati di ALMA, e ha seguito il movimento di entrambe le stelle in questo periodo, il che ha permesso di tracciare la loro orbita, nonché il geometria e orientamento del sistema, insieme a molti parametri fondamentali, come la massa delle protostelle, la massa dei dischi e la loro temperatura. Gary Fuller dell’Università di Manchester, un collaboratore del progetto, afferma: “Questo lavoro mostra come studi accurati e sistematici sulle giovani stelle possano fornire una visione straordinariamente dettagliata della loro struttura e proprietà”.

“All’IAA abbiamo iniziato a studiare questo sistema venticinque anni fa. Siamo rimasti sorpresi quando abbiamo scoperto che SVS 13 era un binario radio, perché nell’ottica si vede solo una stella. Normalmente, gli embrioni stellari vengono rilevati in radio, ma È diventato molto strano alla fine del processo di gestazione. È stato molto strano scoprire una coppia di stelle gemelle in cui una sembrava essersi evoluta molto più velocemente dell’altra. Abbiamo progettato diversi esperimenti per ottenere maggiori dettagli e per scoprire se in tal caso una delle due stelle potrebbe formare pianeti. Ora abbiamo visto che entrambe le stelle sono molto giovani e che entrambe possono formare pianeti “, afferma Guillem Anglada, ricercatore dell’Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) che coordina gli studi di SVS 13.

SVS 13 ha suscitato molto dibattito nella letteratura scientifica, poiché alcuni studi lo considerano estremamente giovane e altri lo considerano in una fase successiva. Questo nuovo studio, probabilmente lo studio più completo di un sistema stellare binario in formazione, non solo fa luce sulla natura delle due protostelle e del loro ambiente, ma fornisce anche parametri cruciali per testare simulazioni numeriche delle prime fasi del sistema binario e multiplo formazione.


Prima animazione ALMA di giovani stelle gemelle in cerchio


Maggiori informazioni:
John J. Tobin et al, The VLA / ALMA Nascent Disk and Multiplicity (VANDAM) Survey of Orion Protostars. V. Una caratterizzazione della molteplicità protostellare, Il diario astrofisico (2022). DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ac36d2

Fornito dall’Università di Manchester

Citazione: Osservato l’inizio della nascita di pianeti in un sistema stellare binario (2022, 10 marzo) recuperato il 27 marzo 2022 da https://phys.org/news/2022-03-birth-planets-binary-star.html

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