Comunicato Stampa

Immagine rivoluzionaria di ALMA svela la genesi dei pianeti

06 Novembre 2014

Questa nuova immagine ottenuta da ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) mostra dettagli straordinariamente delicati e mai visti prima nel disco proto-planetario di una giovane stella. Queste sono le prime osservazioni realizzate da ALMA nella sua configurazione quasi finale e le fotografie più nitide mai realizzate a lunghezze d'onda sub-millimetriche. I nuovi risultati rappresentano un enorme passo avanti nell'osservazione dello sviluppo dei dischi che portano alla formazione dei pianeti e nello studio di come si formano effettivamente i pianeti.

Per le prime osservazioni di ALMA nella sua nuova e più potente modalità, i ricercatori hanno puntato le antenne verso HL Tauri - una giovane stella a circa 450 anni luce da noi, circondata da un disco di polvere [1]. L'immagine risultante supera tutte le aspettative e svela dettagli inaspettatamente minuti nel disco di materia rimasto dopo la nascita della stella: questo mostra una serie di brillanti anelli concentrici separati da discontinuità [2].

"Queste caratterische risultano quasi sicuramente dalla presenza di giovani corpi planetari che si stanno formando nel disco. Ciò è sorprendente perchè non ci si aspettava che queste stelle giovani avessero un grande numero di corpi planetari in grado di produrre le strutture che vediamo in questa immagine", commenta Stuartt Corder, Vice-Direttore di ALMA.

"Quando abbiamo visto per la prima volta questa fotografia siamo rimasti sconcertati dal livello eccezionale del dettaglio. HL Tauri non ha più di un milione d'anni, eppure il disco appare pieno di pianeti in formazione. Questa immagine da sola rivoluzionerà le teorie di formazione dei pianeti", spiega Catherine Vlahakis, Vice responsabile scientifico del progetto di ALMA e Responsabile Scientifico per la Campagna "ALMA Long Baseline" (campagna delle linee base lunghe).

Il disco di HL Tauri è molto più sviluppato di quello che ci si aspetta data l'età del sistema. Così, l'immagine di ALMA suggerisce che il processo di formazione dei pianeti sia più veloce di quanto si pensasse finora.

Una risoluzione così spinta si può ottenere solo con le funzionalità delle linee di base più lunghe di ALMA e fornisce agli astronomi nuove informazioni che è impossibile raccogliere con altri strumenti - nemmeno con il telescopio spaziale Hubble. "La logistica e le infrastrutture necessarie per disporre le antenne in queste postazioni così lontane hanno richiesto uno sforzo collettivo e coordinato da parte di un'equipe internazionale di esperti, sia ingegneri che scienziati", spiega il Direttore di ALMA, Pierre Cox. "Queste linee di base lunghe rappresentano uno dei più importanti obiettivi di ALMA e segnano una straordinaria pietra miliare tecnologica, scientifica e ingegnerisitca".

Le stelle giovani come HL Tauri nascono nelle nubi di gas e polveri sottile, in regioni che sono collassate sotto l'effetto della gravità, formando nuclei densi e caldi che a un certo punto si accendono per diventare giovani stelle. Queste a loro volta sono inizialmente avvolte dal rimanente gas e polvere, che prima o poi si adagia in un disco, noto come disco proto-planetario.

A causa delle molte collisioni le particelle di polvere si attaccano l'una all'altra, crescendo in grumi fino alle dimensioni di granelli di sabbia o sassolini. In ultima analisi, si possono formare nel disco asteroidi, comete e anche pianeti. I giovani pianeti lacerano il disco e creano anelli, lacune e buchi come quelli visti nelle strutture ora osservate da ALMA [3].

Lo studio dei dischi protoplanetari è fondamentale per comprendere come si sia formata la Terra nel Sistema Solare. Osservare i primi stadi della formazione planetaria intorno a HL Tauri potrebbe mostrarci come il nostro sistema planetario appariva più di quattro miliardi di anni fa, quando si è formato.

"La maggior parte di quello che sappiamo oggi sulla formazione planetaria si basa su delle teorie. Immagini a questo livello di dettaglio finora provenivano da simulazioni al computer o da disegni artistici. Questa immagine ad alta risoluzione di HL Tauri dimostra che cosa può fare ALMA quando sfrutta la configurazione più ampia e dà inizio a una nuova era della nostra esplorazione della formazione di stelle e pianeti", conclude Tim de Zeeuw, Direttore Generale dell'ESO.

Note

[1] Dal settembre 2014 ALMA sta osservando l'Universo con le linee base finora più lunghe, con antenne separate da una distanza massima di 15 chilometri. Questa Campagna per le linee base lunghe (Long Baseline) continuerà fino al 1 dicembre 2014. La linea base è la distanza tra due antenne della schiera. Per confronto, altre strutture che osservano a lunghezze d'onda millimetriche hanno antenne che possono essere separate fino a 2 chilometri. La massima distanza possibile in ALMA è di 16 chilometri. Osservazioni future a lunghezze d'onda più piccole potranno raggiungere una qualità ancora migliore e maggior nitidiezza dell'immagine.

[2] Le strutture sono viste a una risoluzione pari a solo cinque volte la distanza tra la Terra e il Sole. Questo corrisponde a una risoluzione angolare di 35 milliarcosecondi - meglio di quanto si ottenga di solito con il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA.

[3] In luce visibile, HL Tauri è nascosta dentro a un guscio massiccio di polvere e gas. ALMA osserva a lunghezze d'onda molto maggiori che permettono di penetrare la nube e studiarne il centro.

Ulteriori Informazioni

ALMA, l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, un osservatorio astronomico internazionale, è una collaborazione fra l'Europa, il Nord America e l'Asia Orientale, in cooperazione con la Repubblica del Cile. In Europa, ALMA è finanziata dall'ESO, in Nord America dalla U.S. National Science Foundation (NSF), in cooperazione con il National Research Council del Canada (NRC) e il National Science Council di Taiwan (NSC) e in Asia Orientale dagli Istituti Nazionali di Scienze Naturali del Giappone (NINS), in cooperazione con l'Accademia Sinica di Taiwan (AS). La costruzione e la gestione di ALMA sono condotte dall'ESO per conto dell'Europa, dall'Osservatorio Nazionale di Radio Astronomia (NRAO) gestito dalle 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 di ALMA (JAO: Joint ALMA Observatory) fornisce la guida unitaria e la gestione della costruzione, del commissioning e delle operazioni di ALMA.

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.

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Contatti

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Joint ALMA Observatory
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E-mail: cvlahaki@alma.cl

Valeria Foncea Rubens
Joint ALMA Observatory
Santiago, Chile
Tel.: +56 2 24676258
E-mail: vfoncea@alma.cl

Richard Hook
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Anna Wolter (press contact Italia)
Rete di divulgazione scientifica dell'ESO e INAF-Osservatorio Astronomico di Brera
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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso1436.