Herschel osserva delle collisioni di comete attorno ad una stella

Osservazioni nel lontano infrarosso della stella Fomalhaut e del suo disco di polvere compiute da Herschel. Crediti: ESA/Herschel/PACS/Bram Acke, KU Leuven, Belgio.

Dev’esserci una qualche attività nel sottile disco di polvere che circonda una stella vicina a noi chiamata Fomalhaut. I ricercatori hanno cercato di capire la composizione del disco e nuove osservazioni compiute dall’Herschel Space Observatory mostrano che il disco potrebbe provenire da collisioni cometarie. Ma allo scopo di creare la quantità di polvere e di detriti che si osservano intorno a Fomalhaut, dovrebbero esserci collisioni che distruggono migliaia di comete ghiacciate ogni giorno.

“Sono stato davvero sorpreso” ha affermato Bram Acke, team leader delle osservazioni di Herschel. “Per me questo è un numero incredibilmente alto”.

Fomalhaut è una stella giovane, solo qualche centinaio di milioni di anni, a circa 25,1 anni luce da noi e due volte più massiccia del nostro Sole. E’ la stella più luminosa della costellazione del Piscis Austrinus e una delle stelle più luminose del nostro cielo, visibile nell’emisfero boreale, in direzione sud in autunno e nelle serate di inizio inverno.

la Fascia di polvere di forma toroidale di Fomalhaut è stata osservata negli anni Ottanta dal satellite IRAS. E’ stata osservata più volte anche dal Telescopio Spaziale Hubble, ma le ultime immagini di Herschel mostrano che i dettagli della Fascia di polvere sono maggiori nelle lunghezze d’onda infrarosse che in altre.

Le proprietà asimmetriche del disco si pensano derivino dall’azione gravitazionale di un probabile pianeta in orbita intorno alla stella, ma l’esistenza del pianeta è ancora in fase di studio.

Acke, dell’Università di Leuven, Belgio, e i suoi colleghi hanno analizzato le osservazioni di Herschel e trovato che le temperature della polvere nella fascia sono comprese tra i -230 e i -170 °C, e, poichè Famalhaut è leggermente decentrata e più vicina al lato sud della fascia, il lato sud è più caldo e più luminoso di quello nord.

Queste osservazioni suggeriscono che le particelle di polvere sono relativamente grandi. Ma questo appare essere incompatibile con la temperatura della fascia misurata da Herschel nel lontano infrarosso.

Mentre le osservazioni con l’Hubble Space Telescope hanno suggerito che i grani nel disco di polvere potrebbero essere relativamente grandi, i dati di Herschel mostrano che la polvere nella fascia ha delle proprietà termiche come di piccole particelle solide, con dimensioni di solo pochi milionesimi di metro. Le osservazioni di Hubble mostravano che i grani solidi avevano dimensioni dieci volte maggiori.

Osservazioni di Hubble Space Telescope mostrano la formazione di un possibile esopianeta, Fomalhault b. Crediti NASA/HST.

Per risolvere il paradosso, Acke e i suoi colleghi suggeriscono che i grani di polvere debbano essere grandi aggregati soffici, simili a particelle di polvere rilasciate dalle comete nel nostro sistema solare. Questi avrebbero entrambe le giuste proprietà termiche e la giusta dispersione.

Questo, in realtà, porta ad un altro problema.

La luce della stella Fomalhaut dovrebbe soffiar via molto velocemente dalla fascia piccole particelle di polvere ma tali grani sembrano rimanere abbondanti nella fascia stessa.

Perciò, l’unico modo per spiegare la contraddizione è quella di fornire la fascia con continue collisioni tra gli oggetti di grandi dimensioni in orbita attorno alla stella, creando nuova polvere.

Questa non è la prima volta che la prova di collisioni cometarie viene osservata attorno ad una stella. L’anno scorso i ricercatori utilizzando lo Spitzer Space Telescope hanno rilevato un’attività simile, tipo “bombardamento pesante”, dove i corpi ghiacciati del sistema solare esterno erano probabilmente dei mondi rocciosi più vicini alla stella.

Su Fomalhaut, tuttavia, per mantenere la fascia di polvere, il rate di collisioni dev’essere notevole: ogni giorno l’equivalente di due comete di 10 chilometri di diametro o circa 2000 oggetti di 1 chilometro di diametro devono collidere completamente fornando piccoli frammenti di poveri soffici.

Al fine di mantenere il tasso di collisione così elevato, i ricercatori affermano che deve esserci all’incirca tra  i 260 miliardi e gli 83 000 miliardi di oggetti nella fascia, a seconda delle loro dimensioni.

Questo non è insondabile, ha affermato il gruppo di ricerca, poichè il nostro sistema solare ha un numero simile di comete nella Nube di Oort, che si è formata da oggetti sparsi ovunque in un disco che circondava il Sole quando era giovane quanto lo è Fomalhaut.

“Queste immagini spettacolari di Herschel hanno fornito informazioni essenziali utili per modellare la natura della fascia di polvere attorno a Fomalhaut” ha affermato Göran Pilbratt, Scienziato del Progetto Herschel dell’ESA.

Fonte ESA: http://www.esa.int/esaSC/SEM1XBHWP0H_index_0.html

Sabrina

~ di Sabrina su 20 aprile 2012.

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