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Gli astrofisici guidati da un team del Trinity College di Dublino hanno – per la prima volta – ripreso un gran numero di cinture di esocomete attorno alle stelle vicine e i minuscoli frammenti al loro interno.
Gli astrofisici guidati da un team del Trinity College di Dublino hanno – per la prima volta – ripreso un gran numero di cinture di esocomete attorno alle stelle vicine e i minuscoli frammenti al loro interno.
Le immagini cristalline mostrano la luce emessa da questi sassi di dimensioni millimetriche all’interno delle fasce che orbitano attorno a 74 stelle vicine di un’ampia varietà di età, da quelle che stanno emergendo dalla nascita a quelle in sistemi più maturi come il nostro Sistema Solare.
Lo studio REASONS (REsolved ALMA and SMA Observations of Nearby Stars) segna una pietra miliare significativa nello studio delle fasce esocometarie perché le sue immagini e analisi rivelano dove si trovano i ciottoli, e quindi le esocomete.
Si trovano in genere a decine o centinaia di UA (la distanza tra la Terra e il Sole) dalla loro stella centrale.
In queste regioni, fa così freddo (da -250 a -150 gradi Celsius) che la maggior parte dei composti, compresa l’acqua, sono congelati come ghiaccio su queste esocomete.
Ciò che gli astrofisici stanno quindi osservando è dove si trovano i serbatoi di ghiaccio dei sistemi planetari.
REASONS è il primo programma a svelare la struttura di queste fasce per un ampio campione di 74 sistemi esoplanetari.
L’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) è una schiera di 66 radiotelescopi nel deserto di Atacama nel nord del Cile, mentre il Submillimeter Array (SMA) è una schiera simile di otto elementi nelle Hawaii.
Entrambi osservano la radiazione elettromagnetica a lunghezze d’onda millimetriche e submillimetriche.
Questo studio ha utilizzato entrambi per produrre le immagini che hanno fornito più informazioni sulle popolazioni di esocomete che mai.
“Le esocomete sono massi di roccia e ghiaccio, di almeno 1 km di dimensione, che si scontrano all’interno di queste fasce per produrre i ciottoli che osserviamo qui con le schiere di telescopi ALMA e SMA. Le fasce esocometarie si trovano in almeno il 20% dei sistemi planetari, incluso il nostro Sistema Solare”, ha detto Luca Matrò, professore associato presso la Trinity’s School of Physics e autore senior dell’articolo di ricerca che è stato appena pubblicato sulla rivista internazionale Astronomy and Astrophysics.
Il dottor Sebastián Marino, ricercatore universitario della Royal Society presso l’Università di Exeter e coautore di questo studio, ha aggiunto: “Le immagini rivelano una notevole diversità nella struttura delle cinture. Alcuni sono anelli stretti, come nell’immagine canonica di una “cintura” come la fascia di Edgeworth-Kuiper del nostro Sistema Solare. Ma un numero maggiore di essi sono larghi, e probabilmente meglio descritti come ‘dischi’ piuttosto che anelli”.
Alcuni sistemi hanno più anelli/dischi, alcuni dei quali sono eccentrici, il che fornisce la prova che sono presenti pianeti ancora non rilevabili e la loro gravità influenza la distribuzione dei ciottoli in questi sistemi.
“Il potere di un ampio studio come REASONS sta nel rivelare le proprietà e le tendenze dell’intera popolazione”, ha spiegato il prof. Matrà.
Ad esempio, ha confermato che il numero di ciottoli diminuisce per i sistemi planetari più vecchi man mano che le cinture si esauriscono con esocomete più grandi che si scontrano tra loro, ma ha dimostrato per la prima volta che questa diminuzione di ciottoli è più veloce se la cintura è più vicina alla stella centrale.
Ha anche mostrato indirettamente – attraverso lo spessore verticale delle fasce – che oggetti non osservabili grandi fino a 140 km di dimensioni lunari sono probabilmente presenti in queste cinture.
Dott. David Wilner, Astrofisico Senior presso il Centro di Astrofisica | Harvard e Smithsonian, hanno sottolineato: “Array come ALMA e SMA utilizzati in questo lavoro sono strumenti straordinari che continuano a darci nuove incredibili intuizioni sull’universo e sul suo funzionamento. L’indagine REASONS ha richiesto un grande sforzo da parte della comunità e ha un incredibile valore di eredità, con molteplici potenziali percorsi per future indagini.
“Ad esempio, il set di dati REASONS sulle proprietà della cintura e del sistema planetario consentirà di studiare la nascita e l’evoluzione di queste cinture, così come di effettuare osservazioni di follow-up in tutta la gamma di lunghezze d’onda, dal JWST alla prossima generazione di telescopi estremamente grandi e all’imminente programma ARKS Large di ALMA per ingrandire ulteriormente i dettagli di queste cinture”.
Immagine: Prof Luca Matra, Trinity College Dublin.
