Avvistato: un pianeta extrasolare con la possibilità di formare lune

Cambridge, MA ¬- astronomi in Centro di astrofisica | Harvard e Smithsonian Ha aiutato a rivelare l’apparente presenza della zona di formazione lunare attorno a un esopianeta, un pianeta al di fuori del nostro sistema solare. Nuove note pubblicate giovedì in Lettere per riviste astrofisichePotrebbe far luce su come si formano le lune e i pianeti nei giovani sistemi stellari.

Conosciuto come il disco planetario, la regione rilevata è una regione a forma di anello che circonda un pianeta in cui possono formarsi lune e altri satelliti. Il disco osservato circonda l’esopianeta PDS 70c, uno dei pianeti giganti simili a Giove in orbita attorno a una stella a circa 400 anni luce di distanza. Gli astronomi hanno già trovato riferimenti a un disco “formante la luna” attorno a questo esopianeta, ma poiché non potevano distinguere chiaramente il disco dai suoi dintorni, non potevano confermare la sua scoperta, fino ad ora.

“Il nostro lavoro fornisce una chiara scoperta del disco in cui possono formarsi i satelliti”, afferma Myriam Benesti, ricercatrice presso l’Università di Grenoble e l’Università del Cile che ha guidato la ricerca utilizzando il Large Millimeter/Submillimeter Atacama Array (ALMA). “Le nostre osservazioni ALMA sono state ottenute con una precisione così notevole che possiamo determinare chiaramente che il disco è associato al pianeta e siamo in grado di limitarne le dimensioni per la prima volta”.

Con l’aiuto di ALMA, Benisty e il team hanno scoperto che il diametro del disco è paragonabile alla distanza del Sole dalla Terra e ha una massa sufficiente per formare fino a tre satelliti delle dimensioni della luna.

Sean Andrews, coautore dello studio e astronomo presso il Center for Astrophysics (CfA).

I risultati sono la chiave per sapere come si formano le lune.

I pianeti si formano in dischi polverosi attorno a giovani stelle, scavando cavità mentre divorano il materiale da questo disco che circonda le stelle per crescere. Nel processo, il pianeta può acquisire il proprio disco planetario, che contribuisce alla crescita del pianeta regolando la quantità di materiale che cade su di esso. Allo stesso tempo, gas e polvere nel disco circostante del pianeta possono fondersi insieme in corpi progressivamente più grandi attraverso molteplici collisioni, dando infine vita a lune.

Ma gli astronomi non comprendono ancora appieno i dettagli di questi processi. “In breve, non è chiaro quando, dove e come si formano i pianeti e le lune”, spiega Stefano Faccini, ricercatore dell’ESO, anche lui coinvolto nella ricerca.

“Finora sono stati trovati più di 4.000 esopianeti, ma sono stati tutti scoperti in sistemi maturi. PDS 70b e PDS 70c, che formano un sistema che ricorda la coppia di Giove e Saturno, sono gli unici due esopianeti scoperti finora. Ricercatore Miriam Kepler spiega al Max Planck Institute for Astronomy in Germania e uno dei coautori dello studio sul processo di formazione.

“Questo sistema ci offre un’opportunità unica per osservare e studiare i processi di formazione di pianeti e satelliti”, aggiunge Faccini.

PDS 70b e PDS 70c, i pianeti costituenti il ​​sistema, sono stati scoperti per la prima volta utilizzando il Very Large Telescope (VLT) dell’ESO rispettivamente nel 2018 e nel 2019 e la loro natura unica significa che sono stati osservati con altri telescopi e strumenti molte volte da allora.

Queste ultime osservazioni ad alta risoluzione di ALMA hanno permesso agli astronomi di ottenere maggiori informazioni sul sistema. Oltre a confermare la scoperta del disco circumplanetario intorno al PDS 70c e a studiarne le dimensioni e la massa, hanno scoperto che il PDS 70b non mostra una chiara evidenza di un tale disco, indicando che è stato privato della polvere dal suo ambiente di nascita da PDS 70c .

Una comprensione più profonda del sistema planetario sarà ottenuta con il Very Large Telescope (ELT) dell’ESO, attualmente in costruzione a Cerro Armazones nel deserto cileno di Atacama.

Dice il coautore Richard Teague, coautore e membro di Subscale Metrics Matrix (SMA) presso CfA.

In particolare, utilizzando METIS Imaging and Infrared Spectroscopy (METIS) di ELT, il team sarà in grado di osservare i movimenti del gas che circondano il PDS 70c per un’immagine 3D completa del sistema.

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L’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una struttura astronomica internazionale, è una partnership dell’European Southern Hemisphere Astronomical Research Organization (ESO), della US National Science Foundation (NSF) e dei National Institutes of Natural Sciences (NINS) di Giappone in collaborazione con la Repubblica del Cile. ALMA è finanziata dall’ESO per conto dei suoi stati membri, da NSF in collaborazione con il National Research Council of Canada (NRC) e il Ministero della Scienza e della Tecnologia (MOST) e da NINS in collaborazione con l’Academia Sinica (AS) di Taiwan e l’Istituto coreano per l’astronomia e le scienze spaziali (KASI). ).

La creazione e le operazioni di ALMA sono guidate dall’ESO per conto dei suoi stati membri; Dal National Radio Astronomy Observatory (NRAO), gestito da Associated Universities, Inc. (AUI), per conto del Nord America; E dall’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone (NAOJ) per conto dell’Asia orientale. L’Osservatorio congiunto ALMA (JAO) fornisce leadership e gestione unificate per la costruzione, il funzionamento e il funzionamento di ALMA.

Centro di astrofisica | Harvard & Smithsonian è una collaborazione tra Harvard e Smithsonian progettata per porre – e in definitiva rispondere – alle più grandi domande irrisolte sulla natura dell’universo. Il Centro per l’Astrofisica ha sede a Cambridge, nel Massachusetts, con strutture di ricerca negli Stati Uniti e in tutto il mondo.