Comunicato Stampa

Due famiglie di comete intorno a una stella vicina

Il più grande censimento di eso-comete intorno a Beta Pictoris

22 Ottobre 2014

Lo strumento HARPS, installato all'Osservatorio dell'ESO a La Silla in Cile, è stato usato per ottenere il più completo censimento mai realizzato delle comete in orbita intorno a una stella diversa dal Sole. Un gruppo di astronomi francesi ha studiato quasi 500 comete in orbita intorno alla stella Beta Pictoris e ha scoperto che queste appartengono a due famiglie distinte di eso-comete: le esocomete più vecchie, che sono passate più di una volta vicino alla stella, e le eso-comete più giovani, che probabilmente derivano dalla rottura recente di uno o più oggetti più grandi. I nuovi risultati verranno pubblicati dalla rivista Nature il 23 ottobre 2014.

Beta Pictoris è una stella giovane a circa 63 anni luce dal Sole. Ha circa 20 milioni di anni ed è circondata da un enorme disco di materia - un sistema planetario giovane e molto attivo in cui gas e polvere sono prodotti dall'evaporazione delle comete e della collisione degli asteroidi.

Flavien Kiefer (IAP/CNRS/UPMC), autore principale di questo nuovo studio, descrive la situazione: "Beta Pictoris è un oggetto molto interessante! Le osservazioni dettagliate delle sue eso-comete ci hanno fornito molte informazioni che aiutano a comprendere quali processi si svolgono in questo tipo di sistemi planetari giovani".

Per quasi 30 anni gli astronomi hanno visto piccoli cambiamenti nella luce di Beta Pictoris che si pensava fossero causati dal passaggio delle comete di fronte alla stella. Le comete sono corpi piccoli, di pochi chilometri di dimensione, ma contengono molto ghiaccio, che evapora quando si avvicinano alla stella, producendo gigantesche code di gas e polvere che assorbono parte della luce che le attraversa. La fioca luce delle eso-comete viene sommersa dalla luce della stella brillante e perciò esse non sono visibili direttamente da Terra.

Per studiare le eso-comete di Beta Pictoris, l'equipe ha analizzato più di 1000 osservazioni ottenute tra il 2003 e il 2011 con lo strumento HARPS montato sul telescopio da 3,6 metri dell'ESO all'Osservatorio di La Silla in Cile.

I ricercatori hanno selezionato un campione di 493 diverse eso-comete. Alcune sono state osservate più volte e per qualche ora. Un'analisi attenta ha fornito le misure della velocità e della dimensione della nube di gas. Sono anche state dedotte alcune delle proprietè orbitali di queste esocomete, come la dimensione e l'orientamento dell'orbita, o la distanza della stella.

L'analisi di alcune centinaia di eso-comete in un solo sistema eso-planetario è unica: ha svelato la presenza di due distinte famiglie di eso-comete: una famiglia di eso-comete vecchie, le cui orbite sono controllate da un pianeta massiccio [1], e una seconda famiglia, probabilmente proveniente dalla rottura recente di un oggetto più grande. Diverse famiglie di comete sono presenti anche nel Sistema Solare.

Le esocomete della prima famiglia hanno orbite molto diverse e mostrano un'attivita debole con bassi tassi di produzione di gas e polvere. Ciò suggerisce che queste comete abbiano esaurito le loro riserve di ghiaccio durante i numerosi passaggi vicino a Beta Pictoris [2].

Le eso-comete della seconda famiglia sono molto più attive e percorrono orbite quasi identiche [3]. Ciò suggerisce che i membri della seconda famiglia abbiano tutti la la stessa origine: probabilmente la rottura di un oggetto più grande i cui frammenti sono in un'orbita che lambisce la stella Beta Pictoris.

Flavien Kiefer conclude: "Per la prima volta uno studio statistico ha determinato la fisica e le orbite di un grande numero di eso-comete. Questo lavoro offre una nuova visuale dei meccanismi all'opera nel Sistema Solare appena dopo la sua formazione 4,5 miliardi di anni fa." 

Note

[1] Un pianeta gigante, Beta Pictoris b, è stato scoperto in orbita a circa un miliardo di chilometri dalla stella ed è stato studiato per mezzo di immagini ad alta risoluzione ottenute con ottica adattiva.

[2] Inoltre, le orbite di queste comete (eccentricità e orientazione) sono esattamente come quelle predette per le comete intrappolate in risonanza orbitale con un pianeta massiccio. Le proprietà delle comete della prima famiglia indicano che questo pianeta in risonanza deve trovarsi a circa 700 milioni di chilometri dalla stella - vicino alla posizoine in cui è stato effettivamente scoperto Beta Pictoris b.

[3] Ciò le rende simili alle comete della famiglia di Kreutz (o comete radenti) nel Sistema Solare, o ai frammenti della cometa Shoemaker-Levy 9, che è caduta su Giove nel luglio del 1994.

Ulteriori Informazioni

Questo lavoro è stato descritto in un articolo dal titolo: "Two families of exocomets in the Beta Pictoris system" che verrà pubblicato dalla rivista Nature il 23 ottobre 2014.

L'equipe è composta da F. Kiefer (Institut d’astrophysique de Paris [IAP], CNRS, Université Pierre & Marie Curie-Paris 6, Parigi, Francia), A. Lecavelier des Etangs (IAP), J. Boissier (Institut de radioastronomie millimétrique, Saint Martin d’Hères, Francia), A. Vidal-Madjar (IAP), H. Beust (Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble [IPAG], CNRS, Université Joseph Fourier-Grenoble 1, Grenoble, Francia), A.-M. Lagrange (IPAG), G. Hébrard (IAP) e R. Ferlet (IAP).

L'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 15 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Gran Bretagna, Italia, Olanda, Portogallo, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner europeo di un telescopio astronomico di concetto rivoluzionario, ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. L'ESO al momento sta progettando l'European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che opera nell'ottico e infrarosso vicino e che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.

Links

• Articolo scientifico su Nature
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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso1432.