Scoperta da record: primo disco protoplanetario extragalattico

I pianeti del Sistema Solare non si sono certamente formati dal nulla: quando il Sole era ancora giovane, attorno a esso ruotava un disco (detto, appunto, protoplanetario) di gas, polvere e ghiaccio, che grazie a interazioni elettrostatiche e gravitazionali si sono aggregati a formare prima planetesimi e quindi pianeti.

Se rimpiccioliamo la nostra visuale sull’universo (il cosiddetto zoom out, in inglese), vedremo tanti altri sistemi stellari nella Via Lattea, anch’essi con pianeti già formati o talvolta in formazione, grazie allo stesso procedimento.

Ma se continuiamo a rimpicciolire fino a superare i confini della nostra galassia, tutto diventa più vago, in quanto i telescopi attuali non sono in grado di rilevare la flebile luce di (proto)pianeti così distanti. O perlomeno era così fino a pochi giorni fa.

Grazie al potente osservatorio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) situato in Cile, la prof.ssa Anna McLeod della Durham University (UK) e colleghe hanno infatti scoperto un disco protoplanetario intorno a una stella nella Grande Nube di Magellano, il primo mai trovato al di fuori della Via Lattea.

Il VLT apre la strada per ALMA

In realtà il ritrovamento da record è merito di una collaborazione tra due telescopi: il VLT (Very Large Telescope), grazie in particolare al suo strumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), e il già citato ALMA.

Nel 2019, infatti, MUSE rilevò un getto proveniente da una massiccia stella in formazione in una nube di gas nella Grande Nube di Magellano, galassia satellite della Via Lattea, che fu catalogato come HH 1177, indicando che si tratta di un oggetto di Herbig-Haro (di cui ho parlato precedentemente qui).

Solitamente tali getti sono una spia della presenza di un disco di accrescimento intorno a una protostella, da cui essa ricava il materiale necessario per formarsi (mentre i “resti” di tale processo danno vita ai suoi pianeti). Ma per confermare la presenza del disco di HH 1177 bisognava tracciare il movimento della densa nube di gas attorno alla stella.

Difatti, quando del materiale viene attratto da una stella in formazione, esso non cade direttamente su tale stella, ma viene schiacciato in un disco rotante attorno alla stessa. Nei pressi del centro il disco ruota più velocemente e questa differenza di velocità è la prova inconfutabile della presenza di un disco di accrescimento.

Più precisamente, la frequenza della luce cambia in base alla velocità del gas che la emette, quando esso si muove verso di noi o lontano da noi, un po’ come il tono della sirena di un’ambulanza in avvicinamento o allontanamento.

Una ricerca che scrive la storia

Ed è qui che entra in gioco ALMA per completare l’impresa: l’elevata sensibilità dell’osservatorio nelle misurazioni di frequenza ha consentito al gruppo di McLeod di distinguere la tipica rotazione di un disco, come detto il primo rilevato attorno a una stella extragalattica.

A rendere possibile questo straordinario risultato è stata anche un’importante differenza di materiale formativo delle stelle nella Grande Nube di Magellano rispetto a quelle nella Via Lattea.

Infatti, nella nostra galassia stelle così massicce sono difficili da osservare durante la loro formazione, in quanto spesso oscurate dal materiale polveroso da cui nascono. Nella Grande Nube di Magellano, invece, il materiale da cui si generano le stelle ha un contenuto di polvere cosmica più basso, il che consente una visione migliore su stelle e pianeti in formazione, nonostante i 160.000 anni luce di distanza.

I risultati della ricerca, già di portata storica, sono stati presentati sul sito dell’ESO (European Southern Observatory), che gestisce il VLT ed è tra i partner per ALMA, e pubblicati nella prestigiosa rivista scientifica Nature.

(Originariamente pubblicato su Storie Semplici. Il titolo dell’autore potrebbe essere modificato dalla redazione).