Avete mai pensato di misurare il “peso” del disco di un pianeta in formazione senza mai averne visto uno da vicino? Un gruppo di astronomi giapponesi ha inventato una nuova tecnica che fa proprio questo, e che si è rivelata il metodo più efficiente mai usato fino ad ora.

Quando le stelle si formano, spesso sono seguite da un disco di gas e polveri che orbita attorno ad esse: il disco protoplanetario. E’ la regione dove di solito si formano i pianeti, come quelli del nostro Sistema Solare. Le onde radio sono un chiaro segnale della presenza di questi dischi e studiandone gli spettri gli astronomi sono in grado di capire tante cose: dalla loro composizione fino a come si formano i pianeti.

Uno degli ingredienti principali dei dischi protoplanetari è l’idrogeno gassoso (H₂). Purtroppo questo gas non emette onde radio, e quindi è difficile misurare direttamente quanto ce n’è nel disco.. Allora gli astronomi misurano il secondo gas più abbondante, il monossido di carbonio (CO), la cui quantità è in qualche modo legata a quella dell’idrogeno: si dice che il CO è un proxy per l’H₂.

Tuttavia di recente si è capito che questo metodo non è accurato come gli scienziati vorrebbero.

Al team giapponese, allora, è venuta un’idea diversa. Tomohiro Yoshida, insieme ai suoi colleghi dell’Università degli Studi Avanzati del Giappone, ha cominciato a studiare il disco protoplanetario più vicino che si conosca. Si chiama TW Hya, e orbita attorno a TW Hydrae, una stella a 196 anni luce dalla terra (quasi 50 volte più lontana di Alpha Centauri), nella costellazione dell’Idra, o Serpente Marino.

Usando i dati dell’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Cile, Yoshida e il suo team hanno catturato un’immagine del disco estremamente dettagliata (e 15 volte più sensibile di tutte le precedenti) nelle frequenze radio. In questo modo il team ha potuto analizzare non solo la presenza di diversi ingredienti nel disco (ad esempio il CO), ma anche la forma del suo spettro. Proprio dallo spettro  è possibile misurare direttamente diverse proprietà del gas, come ad esempio la sua pressione e la massa totale, senza dover fare delle ipotesi come prima. Con questa nuova tecnica Yoshida e i suoi colleghi potranno ora studiare altri tipi di dischi protoplanetari per comprenderne in dettaglio il funzonamento.

Immagine: il disco protoplanetario attorno a TW Hydrae come visto da ALMA mostra la distribuzione delle particelle solide (in rosso), il monossido di carbonio (in blu) e il gas più denso (in bianco). Crediti:  T. Yoshida, T. Tsukagoshi et al. - ALMA (ESO/NAOJ/NRAO))

Traduzione di Martina Tremenda (Valentina La Parola)