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HL Tauri, polemiche chiuse e poi riaperte

HL Tauri ripresa da ALMA

L'immagine risale a ottobre 2014 ed è dovuta a ALMA, l'array di radiotelescopi che da Atacama lavora nel submillimetrico. Ve la ricorderete di certo perché rappresenta una immagine che, con dettagli senza precedenti, mostra il disco di formazione planetaria intorno alla stella del Toro HL Tauri, a 450 anni luce da noi. 

Nonostante la chiarezza, a quanto pare alcuni erano scettici sulla possibilità che i solchi neri fossero effettivamente scavati da pianeti in formazione, come se intorno a una stella possano orbitare piccioni o altro. Di fronte a una osservazione così dettagliata, quindi, si faceva leva sul fatto che i modelli non prevedevano una configurazione simile, che avrebbe portato all'espulsione dei pianeti stessi. Se la teoria non giustifica quel che si vede, in pratica, non è sbagliata la teoria ma la realtà (!)

Un nuovo studio evidenzia quel che era ovvio: si tratta di pianeti in formazione e se non si sono ancora infastiditi è per questioni di risonanza: un gioco di tempi nel percorrere le orbite che anche da noi, ad esempio, fa sì che nonostante l'incrocio esistente tra Plutone e Nettuno i due pianeti siano ancora lì. I pianeti in pratica non si avvicinano mai tanto da rischiare sbalzi gravitazionali. 

Il sistema è giovane, si sta formando ora, quindi nel futuro avrà necessità di stabilizzarsi al meglio, ma per ora quel che si vede è effettivamente quel che sembra. Ed è ovvio.

Sicuramente pianeti, laddove i dischi evidenziano dei gap evidenti come quelli immortalati da ALMA? Niente affatto visto che ci sono spiegazioni che non necessitano della presenza di pianeti: gas e polvere nel disco possono formare gli stessi patterns se colpiti da radiazione ultravioletta, secondo uno studio del Goddard Space Flight Center della NASA presentato a gennaio 2018 all'American Astronomical Society Meeting.

Quando l'energia UV colpisce i grani di polvere riesce a strappar via gli elettroni. Questi collidono tra di loro e riscaldano il gas vicino. Con il riscaldamento aumenta anche la pressione del gas e il gas stesso riesce a intrappolare più polvere la quale, a sua volta, riscalda ancora più gas. Il ciclo che si innesca, chiamato "instabilità fotoelettrica" (PeI) può lavorare in coppia con altre forze e creare le strutture che finora sono sempre state associate alla presenza di pianeti. Non solo gap nei dischi, ma questo processo può dar vita anche a archi e anelli incompleti, quindi a tutto il campionario osservato nel 2016.

Per giungere alla conclusione è bastato introdurre, nei modelli, il parametro della pressione di radiazione causata dall'effetto della luce stellare sui grani di polvere: la luce esercita una forza fisica su ogni cosa che incontra e la pressione può spingere la polvere in orbite altamente eccentriche. Applicando il modello alla stella HD 141569A è risultato lo stesso identico disco osservato da ALMA, ma senza la necessità di introdurre pianeti.

Il disco di As209. Credit ALMA/ESOUn disco protoplanetario è presente anche intorno alla stella As209, distante 410 anni luce in direzione della costellazione di Ofiuco. L'osservazione è stata possibile, anche in tal caso, tramite le antenne di ALMA ed evidenzia due solchi: uno più grande esterno, centrato su una distanza pari a tre volte la distanza Sole-Nettuno, uno più piccolo e più interno. 

Gli astronomi che hanno portato avanti lo studio sostengono che anche il disco più interno possa essere originato dall'influenza gravitazionale del pianeta più esterno, ipotizzando quindi la presenza di un solo pianeta, ma si tratta di ipotesi visto che secondo altri studi i solchi potrebbero essere causati da un effetto della radiazione stellare, anche in assenza di pianeti. 


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