Primo piano di un sistema solare in formazione

Ecco l’immagine di un sistema solare in formazione. È  è la più nitida mai scattata da ALMA, addiritura  più nitida di quanto normalmente realizzato in luce visibile con il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA. Essa mostra il disco protoplanetario che circonda la giovane stella HL Tauri, ubicata nella costellazione del Toro a 450 anni luce da noi. Le osservazioni rivelano sottostrutture all’interno del disco che non sono mai state viste prima e anche le possibili posizioni dei pianeti che si stanno formano nelle zone scure all’interno del sistema.

Il proto sistema solare HL Tauri, ripreso dal radiotelescopio ALMA. Si vedono i dischi che daranno origine ai pianeti. Crediti:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Il proto sistema solare HL Tauri, ripreso dal radiotelescopio ALMA. Si vedono i dischi che daranno origine ai pianeti. Crediti:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

In questa immagine sono indicate le varie strutture identificate nel sistema HL Tauri. Per saperne di più: Immagine rivoluzionaria di ALMA svela la genesi dei pianeti

Ma soprattutto venite al Planetario, vi aggiorneremo su tutte le novità dal cielo profondo.

Gigantesca esplosione cosmica sepolta nella polvere

I violenti impulsi gamma cosmici (GRB – Gamma Ray Burst) sono le più potenti esplosioni conosciute. Il pochi secondi un lampo gamma emette tutta l’energia che il Sole rilascia nel corso della sua intera vita di 10 miliardi di anni. Un team di ricercatori giapponesi, utilizzando il grande interferometro ALMA, ubicato sulle Ande cilene, per la prima volta ha potuto studiare in dettaglio la porzione di due galassie da cui sono stati emessi i GRB, che  si trovano a 4,3 e 6,9 miliardi di anni luce rispettivamente, scoprendo inaspettatamente che sono avvolte da dense nubi di gas e polvere.

Rappresentazione del violento impulso impulso gamma. Crediti:  NAOJ

Rappresentazione del violento impulso impulso gamma. Crediti: NAOJ

Si ritiene possibile che l’ambiente osservato sia prodotto dalla stessa stella supermassiccia che poi, esplodendo in una ipernova, ha generato il lampo gamma. Per saperne di più: Un’esplosione gigante sepolta nella polvere.

Ma soprattutto venite al Planetario, vi aggiorneremo sugli eventi più estremi che si verificano nel cosmo.

Himiko, un trio di galassie promordiali

Un trio di primitive galassie in procinto di fondersi e immerse una enorme bolla di gas. Lo spettacolo si colloca a ben 13 miliardi di anni luce di distanza ed è stato scoperto grazie all’azione combinata del telescopio spaziale Hubble e del nuovo gigantesco radiotelescopio europeo ALMA. Si tratta di un evento raro che coinvolge tre giovani galassie che si collocano nel tempo in cui l’Universo aveva soltanto 800 milioni di anni di età. Nelle prime osservazioni si era osservata la sola nube di gas, poi una prima struttura interna ed infine le tre galassie che assai probabilmente si fonderanno generando una grande galassia come la nostra Via Lattea.

Il trio di galassie interagenti Himiko, emerso dal buio degli anni luce. Crediti: NASA/Hubble; NASA/Spitzer; NAOJ/Subaru

Il trio di galassie interagenti Himiko, emerso dal buio degli anni luce. Crediti: NASA/Hubble; NASA/Spitzer; NAOJ/Subaru

Sembra proprio che il sistema, chiamato Himiko in onore ad una grande regina del Giappone, sia costituito soltanto da idrogeno ed elio, creati nel Big Bang. Dunque si tratta proprio di galassie primordiali sorprese al momento della loro formazione. Per saperne di più: Infant galaxies merging near ‘cosmic dawn’

Ma soprattutto venite al Planetario, vi aggioreneremo su tutte le novità da cielo profondo.

Il luogo più freddo dell’Universo è un fantasma.

Il luogo più freddo dell’Universo ha l’aspetto di un fantasma. Dovrebbe essere ovvio perché i fantasmi sono agghiaccianti, ma, scherzi a parte, non è affatto ovvio. Si chiama Boomerang Nebula e rappresenta il breve stadio evolutivo finale di una stella di tipo solare che sta per diventare una nana bianca ed ha già espulso parte della propria massa generando una nebulosa pre-planetaria. Le recenti osservazioni del grande radiotelescopio ALMA hanno mostrato che l’emissione di gas ad alta velocità verso lo spazio cosmico da parte di questo oggetto ha portato il gas stesso ad una rapida rarefazione provocandone la diminuzione di temperatura al di sotto del valore di fondo (è esattamente ciò che accade nel frigorifero).

Il fantasma, ovvero la nebulosa Boomerang i cui gas più rarefatti sono il luogo più freddo conosciuto. Crediti: Bill Saxton; NRAO/AUI/NSF; NASA/Hubble; Raghvendra Sahai

Il fantasma, ovvero la nebulosa Boomerang i cui gas più rarefatti sono il luogo più freddo conosciuto. Crediti: Bill Saxton; NRAO/AUI/NSF; NASA/Hubble; Raghvendra Sahai

La temperatura raggiungerebbe -272°, due gradi sotto la temperatura media dello spazio cosmico. L’oggetto si trova a 5000 anni luce da noi, nella costellazione meridionale del Centauro. Per saperne di più: ALMA reveals ghostly shape of ‘coldest place in the universe’.

Ma soprattutto venite al Planetario, vi aggiorneremo su tutte le novità dallo spazio profondo

Il limite della nevi in un sistema planetario alieno

Le siete stati in montagna avrete osservato che, al di sopra di una certa altezza, questa è innevata e la linea di confine della neve è chiamata limite delle nevi o linea della neve. Allo stesso modo, considerando un generico sistema solare, spostandoci dalla stella verso l’esterno, la temperatura scende e, a una certa distanza che dipende dalla luminosità della stella, si trova la linea della neve oltre la quale l’acqua non può esistere allo stato liquido. Ebbene, la “linea delle nevi” è stata immortalata per la prima volta in un sistema planetario neonato, nel disco intorno alla stella simile al Sole TW Hydrae, consentendoci di avere nuove informazioni sulla formazione di pianeti e comete, sui fattori che decidono la loro composizione e sulla storia del Sistema Solare. I risultati sono stati pubblicati ieri sulla rivista Science Express.  Alcuni astronomi, utilizzando ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) hanno scattato la prima fotografia in assoluto del limite delle nevi in un sistema planetrio neonato. Oltre il limite della neve, procedendo verso l’esterno, la temperatura cala ancora e si congelano e diventano neve altre molecole, come l’anidride carbonica (CO2), il metano (CH4) e il monossido di carbonio (CO). Queste diverse “nevi” coprono i grani di polvere con un rivestimento appiccicoso che svolge un ruolo fondamentale nell’aiutare i grani a superare la loro naturale tendenza a rompersi nelle collisioni: diventano così i mattoni fondamentali di pianeti e comete. La neve aumenta anche la quantità di materia solida disponibile e potrebbe velocizzare drasticamente il processo di formazione dei pianeti.

Rappresentazione artistica del limite della neve in TW Hydrae che mostra i grani di polvere ricoperti di ghiaccio d'acqua nella zona interna del disco (4,5-30 unità astronomiche, in blu) e di grani ricoperti di ghiaccio di monossido di carbonio nella zona esterna (>30 unità astronomiche, in verde). Il passaggio dal blu al verde segna il limite della neve di monossido di carbonio. La neve aiuta i grani di polvere ad aderire gli uni agli altri favorendo la formazione di pianeti e comete. Crediti: B. Saxton & A. Angelich/NRAO/AUI/NSF/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Rappresentazione artistica del limite della neve in TW Hydrae che mostra i grani di polvere ricoperti di ghiaccio d’acqua nella zona interna del disco (4,5-30 unità astronomiche, in blu) e di grani ricoperti di ghiaccio di monossido di carbonio nella zona esterna (>30 unità astronomiche, in verde). Il passaggio dal blu al verde segna il limite della neve di monossido di carbonio. La neve aiuta i grani di polvere ad aderire gli uni agli altri favorendo la formazione di pianeti e comete. Crediti: B. Saxton & A. Angelich/NRAO/AUI/NSF/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Ciascuno di questi limiti di neve – per acqua, anidride carbonica, metano e monossido di carbonio – potrebbe essere legato alla formazione di un particolare tipo di pianeta. Per esempio i pianeti rocciosi si formano all’interno del limite della neve d’acqua, più vicini alla stella, dove solo la polvere sopravvive. All’altro estremo si trovano i pianeti giganti, ghiacciati, che si formano al di là del limite della neve di monossido di carbonio.  Intorno a stelle simili al Sole, in un sistema planetario come il nostro, la linea della neve di acqua corrisponderebbe alla distanza tra le orbite di Marte e di Giove, mentre il limite della neve di monossido di carbonio corrisponderebbe all’orbita di Nettuno. Il limite della neve individuato da ALMA è il primo sguardo sulla linea della neve di monossido di carbonio intorno a TW Hydrae, una giovane stella a 175 anni luce dalla Terra. Gli astronomi pensano che questo sistema planetario nella sua infanzia condivida molte delle caratteristiche del Sistema Solare quando aveva solo pochi milioni di anni. Per saperne di più: Neve in un giovane sistema planetario

Ma sopratutto venite al Planetario, vi aggiorneremo su tutte le novità sui pianeti extrasolari.

Neonata ma gigantesca

Lo strumento ALMA, nel deserto di Atacama, in Cile, ha fotografato una stella nascente, nascosta ancora dentro una nube oscura la cui parte centrale ha una massa superiore a 500 volte il Sole, la maggiore mai osservata nella Via Lattea. Si ritiene che il processo porterà alla nascita di una stella di massa fino a 100 volte quella solare. Le stelle si formano all’interno di nubi fredde e oscure, secondo un processo non ancora del tutto chiaro. L’oggetto si chiama SDC335.579-0.292, si trova nella costellazione meridionale della Norma (la squadra del falegname) a circa 11.000 anni luce da noi. La stella centrale continua a divorare materia accrescendo la sua massa, “le notevoli osservazioni di ALMA ci hanno permesso di guardare per la prima volta in profondità quello che stava accadendo all’interno della nube. Volevamo vedere come le stelle-mostro si formano e crescono, e in questo abbiamo raggiunto il nostro scopo! Una delle sorgenti che abbiamo trovato è un vero gigante – il nucleo protostellare più grande mai individuato nella Via Lattea” ha detto Nicolas Peretto, l’astronomo francese che guida il team di ricerca.

La stella gigante in formazione, in un'immagine composta delle riprese di ALMA e di Spitzer. Crediti:  ALMA (ESO/NRAJ/NRAO)/NASA/Spitzer/JPL-Caltech/GLIMPSE

La stella gigante in formazione, in un’immagine composta delle riprese di ALMA e di Spitzer. Crediti: ALMA (ESO/NRAJ/NRAO)/NASA/Spitzer/JPL-Caltech/GLIMPSE

Il team  già sospettava che la regione fosse una buona candidata una formazione stellare massiccia, non ci si aspettava di trovare una stella in embrione così grande all’interno, poiché soltanto una su diecimila stelle della Via Lattea raggiunge una massa tanto alta.  Per saperne di più: Un gigantesco embrione di stella scoperto dall’ecografia di ALMA

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Una giovanissima protostella

Una protostella giovanissima, dell’età di poche decine di migliaia di anni, è stata osservata in una zona di formazione stellare nella costellazione dell’Ofiuco. Denominata IRAS 16293-2922B, è ancora immersa nella sua nube natale ed apparentemente si sta accrescendo grazie al disco di materia che la circonda. Nel decennio passato, è stato possibile studiare questi astri estremamente giovani grazie ai nuovi telescopi infrarossi che hanno consentito di penetrare attraverso le oscure nebulose delle stelle nascenti. Così, per la prima volta, gli astronomi sono stati in grado di comprendere alcuni enigmi di questi primi stadi di formazione stellare.  Uno di questi enigmi è il modo in cui le nuove stelle si liberano de momento angolare: come la nebulosa si contrae, per effetto della gravità, una minima rotazione della materia si traduce in un moto rotazionale considerevolmente elevato, come una ballerina che avvia la rotazione con braccia aperte e una gamba divaricata che richiamando le braccia e la gamba accelera enormemente. Nel caso della stella l’accelerazione può portare a una velocità che fatalmente può disgregare la stella stessa. Per questo le stelle necessitano di un processo che dissipi l’energia rotazionale.

Ricostruzione artistica della protostella con i suoi getti polari.

Ricostruzione artistica della protostella con i suoi getti polari.

Gli astronomi pensano che le stelle sviluppino dei getti polari dai quali esce della materia in vorticosa rotazione consentendo al processo di accrescimento di continuare. In effetti, questi getti polari, spesso drammaticamente collimati e lunghi, sono comunemente osservati. Ma quanto presto si sviluppano e come effettivamente consentono alla giovane stella di continuare nella sua crescita ? Un team di astronomi ha usato il nuovo e potente telescopio submillimetrico ALMA (66 antenne paraboliche), nel deserto di Atacama in Cile, scoprendo e quindi studiando i getti della stella IRAS 16293-2922B, i più giovani mai osservati.  Dunque i getti sono attivi fin dalle prime fasi della formazione della stella, e in questo caso risultano avere una età stimata di soli 200 anni. Un importante passo avanti nello studio degli aspetti più complessi della formazione stellare. Per saperne di più: A new telescope probes a young protostar

Ma sopratutto venite al Planetario, vi mostreremo le ultime novità sulla formazione delle stelle

Come nascono i pianeti giganti

Arriva freschissima dall’ESO la notizia che un team di astronomi, usando il radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), ha osservato per la prima volta uno stadio fondamentale nella nascita dei pianeti giganti: grandi correnti di gas che scorrono attraverso un varco nel disco di materiale che circonda una stella giovane. Si tratta della prima  osservazione diretta di tali correnti, che si pensa vengano formate durante il processo di crescita dei pianeti giganti che ingurgitano gas.  Lo studio ha riguardato la stella giovane HD 142527, distante più di 450 anni luce dalla Terra, circondata da un disco di gas e polvere cosmica,  i resti della nube da cui la stella si è formata. Appare nel disco di polvere una discontinuità tra la parte interna e quella esterna che si pensa sia stata prodotta dai pianeti giganti in formazione che avrebbero ripulito i dintorni delle proprie orbite nella loro rivoluzione attorno alla stella.

Immagine artistica che mostra le due correnti di gas che alimentano i due pianeti in formazione

Immagine artistica che mostra le due correnti di gas che alimentano i due pianeti in formazione. Crediti: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO.

Si ritiene che i pianeti giganti crescano catturando il gas della nube primordiale attraverso correnti e ponti nella discontinuità del disco. Questa ipotesi viene per la prima volta confermata dalle osservazioni dirette. L’osservazione è stata resa possibile dalla eccezionale potenza di ALMA, un radiotelescopio composto 66 paraboloidi, che ha consentito di studiare quel sistema solare in formazione giungendo a vedere dettagli che i precedenti strumenti non coglievano. Il sistema solare HD 142527  è stato colto ai primi vagiti del suo sviluppo, infatti sia la stella sia i due pianeti giganti sono tuttora in fase di accrescimento. Per saperne di più: ALMA fa luce sulle correnti di gas che formano i pianeti.

Ma soprattutto venite al Planetario, vi aggiorneremo su tutte le novità sui pianeti extrasolari.