Esocomete: Censimento delle Comete intorno ad un'altra stella


Illustrazione artistica delle esocomete intorno alla stella Beta Pictoris. Credit: ESO
Illustrazione artistica delle esocomete intorno alla stella Beta Pictoris. Credit: ESO

Lo strumento HARPS dell'Osservatorio La Silla, in Cile, ha prodotto il più completo censimento mai ottenuto delle comete presenti intorno ad un'altra stella! Si tratta di Beta Pictoris, una stella a 63 anni luce da noi, con un'età di appena 20 milioni di anni. La giovane stella è ancora circondata da grandi dischi di detriti, proprio come lo era il nostro Sistema Solare all'origine. Le comete, i resti di quell'epoca, sono testimoni degli stessi processi che hanno vissuto le comete del nostro Sistema, ma intorno ad un'altra stella. Flavien Kiefer (IAP/CNRS/UPMC) ha guidato la squadra di astronomi francesi che ha effettuato le nuove osservazioni ed il censimento. "Beta Pictoris è un obbiettivo molto eccitante! Le dettagliate osservazioni delle sue esocomete ci danno nuovi indizi riguardo ai processi che avvengono nei giovani sistemi planetari."

Immagine del disco intorno a Beta Pictoris, visto dagli occhi del VLT. Credit: ESO
Immagine del disco intorno a Beta Pictoris, visto dagli occhi del VLT. Credit: ESO

Per quasi 30 anni gli astronomi hanno notato sottili cambiamenti nella luce della stella Beta Pictoris e tra le ipotesi è stata spesso considerata l'idea che fra noi e la stella passino comete. E' stato molto più difficile riuscire però a riprendere questo disco e analizzare la sua struttura e composizione. Le comete sono corpi grandi appena pochi km di diametro, ma molto ricchi di ghiacci e materiale organico. E' questa composizione che porta anche alla formazione delle code e chiome tipiche di questi corpi. E' però impossibile allo stato attuale riprenderle direttamente dalla Terra. Quello che gli astronomi hanno invece fatto è analizzare con attenzione la luce della stella ed il modo in cui cambia.

I ricercatori hanno messo insieme oltre 1000 diverse osservazioni accumulate tra il 2003 ed il 2011 con lo strumento HARPS sul telescopio da 3.6 metri a La Silla. Hanno così identificato i segni di 493 diverse esocomete. Alcune di queste sono state osservate diverse volte per ore. Attente analisi hanno fornito indicazioni sulla loro velocità e la grandezza delle nubi di gas in cui sono immerse. In alcuni casi è anche stato possibile determinarne la forma, orientamento dell'orbita e distanza dalla propria stella!

L'analisi di centinaia di esocomete in un singolo sistema eso-planetario è un fatto unico! Questa pionieristica indagine ha già portato alla scoperta di almeno due distinte popolazioni di esocomete: una famiglia di corpi molto antichi, le cui orbite sono controllate da un pianeta molto massiccio (già scoperto precedentemente), ed un'altra famiglia, probabilmente nata dalla frammentazione recente di uno o più oggetti grandi. Differenti famiglie esistono anche all'interno del Sistema Solare in maniera simile, e gli astronomi stanno cercando di capirne le somiglianze.

L'immagine di ALMA del monossido di carbonio intorno a Beta Pictoris (in alto) può essere deproiettata (in basso) per simulare la vista dall'alto del sistema, rivelando così la grande concentrazione di gas nelle zone esterne. Per confronto, sono indicate le orbite all'interno del Sistema Solare che danno la scala. Crediti: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) and NASA's Goddard Space Flight Center/F. Reddy
L'immagine di ALMA del monossido di carbonio intorno a Beta Pictoris (in alto) può essere deproiettata (in basso) per simulare la vista dall'alto del sistema, rivelando così la grande concentrazione di gas nelle zone esterne. Per confronto, sono indicate le orbite all'interno del Sistema Solare che danno la scala.
Crediti:
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) and NASA's Goddard Space Flight Center/F. Reddy
Illustrazione artistica dell'esopianeta Beta Pictoris b. Credit: ESO/VLT
Illustrazione artistica dell'esopianeta Beta Pictoris b. Credit: ESO/VLT

Le esocomete della prima famiglia hanno orbite molto varie e mostrano un'attività piuttosto debole nella produzione di gas e polvere. Questo suggerisce che si tratta di corpi antichi che hanno già rilasciato buona parte dei ghiacci durante i multipli passaggi vicino a Beta Pictoris.
Le esocomete della seconda famiglia hanno invece un'attività molto intensa e si trovano in orbite quasi identiche. Questo suggerisce che sono comete nate insieme e in tempi relativamente recenti.

"Per la prima volta è stato condotto uno studio statistico che ha determinato la fisica e le orbite di un grande numero di esocomete. Questo lavoro fornisce uno sguardo importante ai meccanismi del Sistema Solare poco dopo la sua formazione 4.5 miliardi di anni fa." conclude Flavien Kiefer.

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