Osservazioni di ALMA del disco protoplanetario intorno a HD 142527. Le barre bianche mostrano le direzioni del campo magnetico rivelate dall’orientamento dei granelli di polvere. Come si rilevano le impronte digitali di una stella? È certamente una domanda strana, ma un team di ricercatori pensa di avere la risposta. Le loro scoperte potrebbero aiutarci a comprendere meglio come nascono i pianeti. Agendo come scienziati forensi cosmici, gli astronomi hanno utilizzato l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) situato nel deserto del nord del Cile per investigare il disco di gas e polvere che forma i pianeti intorno a una stella neonata. Il team è stato in grado di utilizzare questa polvere per ricostruire un “impronta digitale” 3D della struttura del campo magnetico intorno alla stella HD 142527, situata a circa 512 anni luce di distanza in direzione della costellazione del Lupo. Questa è la prima volta che una tale ricostruzione è stata possibile per un “disco protoplanetario”. “I campi magnetici nei dischi protoplanetari intorno a stelle giovani giocano un ruolo importante nell’evoluzione del disco e nella formazione dei pianeti”, ha scritto il team in un nuovo articolo su questi risultati. “Misurare l’emissione termica polarizzata da granelli allineati magneticamente è un metodo affidabile per tracciare i campi magnetici. Tuttavia, è stato difficile osservare i campi magnetici dalla polarizzazione della polvere nei dischi protoplanetari perché altri meccanismi di polarizzazione che coinvolgono granelli di polvere cresciuti diventano efficienti.”
Come le stelle crescono i pianeti intorno a loro
Le stelle neonate o “protostelle” si formano quando zone eccessivamente dense e fredde in vaste nubi di gas e polvere interstellare diventano abbastanza grandi da collassare sotto la propria gravità. Queste protostelle continuano ad accrescere materia dai loro involucri prenatali fino a quando le pressioni e le temperature nei loro nuclei sono sufficienti a innescare la fusione nucleare dell’idrogeno in elio. Questo è il processo che definisce una stella della sequenza principale, come il sole, che ha subito questo processo circa 4,6 miliardi di anni fa. Questa particolare stella giovane è circondata da ciò che resta del suo bozzolo di gas e polvere, che si è appiattito in un disco protoplanetario vorticoso. I pianeti si pensa inizino a formarsi nelle condizioni turbolente dei dischi protoplanetari quando i granelli di polvere collidono e si attaccano, creando conglomerati di materia sempre più grandi. Sebbene si pensi che molte forze e influenze siano in gioco nei dischi protoplanetari durante il processo di nascita dei pianeti, una delle più importanti si crede sia il magnetismo. Questo significa che è vitale comprendere i campi magnetici in gioco, ma, fino ad ora, gli scienziati non sono stati in grado di misurarli. ALMA è stata in grado di misurare la polarizzazione dei granelli di polvere nel disco protoplanetario di HD 142527 e quindi misurare il campo magnetico di una tale struttura per la prima volta. Proprio come i limatura di ferro fanno quando esposte a un magnete, i granelli di polvere in questa nube che forma i pianeti sono allineati con le linee del campo magnetico che la attraversano. Le barre bianche nell’immagine sopra mostrano le direzioni del campo magnetico, come rivelato dall’orientamento dei granelli di polvere nel disco protoplanetario. Per darvi un’idea di quanto sia straordinario questo risultato, la forza del campo magnetico è di circa 0,3 milligauss, mentre un tipico magnete da frigorifero ha un campo magnetico di circa 1.000.000 milligauss! Il team dietro questa ricerca teorizza che i campi magnetici che hanno dedotto misurando la struttura 3D dei granelli di polvere potrebbero generare intense turbolenze in questo disco protoplanetario. Con questo metodo di “rilevamento delle impronte digitali” intorno a stelle giovani a portata di mano, i ricercatori mirano ad applicarlo ad altri corpi stellari. Sperano anche di testare questo metodo più vicino alle stelle al cuore di queste strutture. Questo dovrebbe dare agli scienziati un quadro più dettagliato delle condizioni che i pianeti sperimentano durante la loro nascita. Lo studio è stato pubblicato il 5 febbraio sulla rivista Nature Astronomy.