La formazione dei pianeti è una spiegazione plausibile per gli anelli e i gap osservati nei dischi di polvere e gas attorno alle giovani stelle. Tuttavia, tale teoria ha difficoltà a spiegare perché sia così raro trovare pianeti vicino agli anelli. Nuove simulazioni, avvalorate da osservazioni, mostrano che dopo aver creato un anello un pianeta può allontanarsi lasciandoselo alle spalle. Tutti i dettagli su ApJ
15/11/2021
Le giovani stelle sono circondate da dischi protoplanetari di gas e polvere. Alma (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array), uno degli array di radiotelescopi più potenti al mondo, ha osservato una grande varietà di pattern di anelli più o meno densi in questi dischi protoplanetari, e di gap tra gli anelli. Una delle possibili spiegazioni per l’origine di queste strutture risiede negli effetti gravitazionali dei pianeti che si formano nel disco, ma a oggi le osservazioni di follow-up alla ricerca di pianeti vicino agli anelli sono state in gran parte infruttuose.
In un nuovo studio presentato su The Astrophysical Journal, un team formato da tre ricercatori giapponesi di altrettante università – Ibaraki University, Kogakuin University e Tohoku University – ha utilizzato il più potente supercomputer al mondo dedicato all’astronomia – Aterui II, presso l’Osservatorio astronomico nazionale del Giappone – per simulare il caso di un pianeta che si allontana dal luogo in cui si è formato. I loro risultati hanno mostrato che, in un disco a bassa viscosità, un anello formatosi in corrispondenza della posizione in cui ha origine un pianeta non si muove nel momento cui il pianeta migra verso l’interno. In particolare, il team ha identificato tre fasi distinte. Nella fase I, l’anello iniziale rimane intatto mentre il pianeta si muove verso l’interno. Nella fase II, l’anello inizia a deformarsi e un secondo anello inizia a formarsi nella nuova posizione del pianeta. Nella fase III, l’anello iniziale scompare e rimane solo l’ultimo anello.
Questi risultati aiutano a spiegare perché raramente vengono osservati pianeti vicino agli anelli esterni e le tre fasi identificate nelle simulazioni corrispondono piuttosto bene ai pattern osservati negli anelli reali. Osservazioni a risoluzione più elevata da telescopi di prossima generazione, che saranno in grado di cercare meglio i pianeti vicini alla stella centrale, aiuteranno a determinare quanto bene queste simulazioni corrispondano alla realtà.
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