Nel film del 1997 “Contact“, adattato dal romanzo del 1985 di Carl Sagan, la scienziata protagonista Ellie Arroway (interpretata dall’attrice Jodi Foster) intraprende un viaggio in un wormhole costruito dagli alieni spaziali verso la stella Vega. Emerge all’interno di una tempesta di neve di detriti che circonda la stella, ma non sono visibili pianeti evidenti.
Sembra che i registi abbiano colto nel segno:
Un team di astronomi dell’Università dell’Arizona, Tucson ha utilizzato i telescopi spaziali Hubble e James Webb della NASA per uno sguardo approfondito senza precedenti al disco di detriti di quasi 100 miliardi di miglia di diametro che circonda Vega. “Tra i telescopi Hubble e Webb, si ottiene questa visione molto chiara di Vega. È un sistema misterioso perché è diverso dagli altri dischi circumstellari che abbiamo osservato“, ha affermato Andras Gáspár dell’Università dell’Arizona, membro del team di ricerca. “Il disco di Vega è liscio, ridicolmente liscio”. La grande sorpresa per il team di ricerca è che non ci sono prove evidenti di uno o più pianeti di grandi dimensioni che solcano il disco frontale come trattori da neve. “Ci sta facendo riconsiderare la gamma e la varietà tra i sistemi di esopianeti”, ha affermato Kate Su dell’Università dell’Arizona, autore principale del documento che presenta le scoperte di Webb. Webb vede il bagliore infrarosso di un disco di particelle delle dimensioni della sabbia che turbinano attorno alla sfrigolante stella bianco-blu che è 40 volte più luminosa del nostro Sole. Hubble cattura un alone esterno di questo disco, con particelle non più grandi della consistenza del fumo che riflettono la luce delle stelle.
La distribuzione della polvere nel disco di detriti di Vega è stratificata perché la pressione della luce delle stelle spinge fuori i grani più piccoli più velocemente di quelli più grandi. “Diversi tipi di fisica localizzeranno particelle di dimensioni diverse in posizioni diverse“, ha affermato Schuyler Wolff del team dell’Università dell’Arizona, autore principale del documento che presenta i risultati di Hubble. “Il fatto che stiamo osservando le dimensioni delle particelle di polvere ordinate può aiutarci a comprendere le dinamiche sottostanti nei dischi circumstellari”. Il disco di Vega ha un sottile spazio vuoto, a circa 60 UA (unità astronomiche) dalla stella (il doppio della distanza di Nettuno dal Sole), ma per il resto è molto liscio fino a perdersi nel bagliore della stella. Questo dimostra che non ci sono pianeti almeno fino alla massa di Nettuno che circolano in grandi orbite, come nel nostro sistema solare, affermano i ricercatori. “Stiamo osservando in dettaglio quanta varietà c’è tra i dischi circumstellari e come questa varietà è legata ai sistemi planetari sottostanti. Stiamo scoprendo molto sui sistemi planetari, anche quando non riusciamo a vedere quali potrebbero essere pianeti nascosti“, ha aggiunto Su. “Ci sono ancora molte incognite nel processo di formazione dei pianeti e penso che queste nuove osservazioni di Vega aiuteranno a limitare i modelli di formazione dei pianeti”.
Diversità del disco:
Le stelle appena formate accrescono materiale da un disco di polvere e gas che è il residuo appiattito della nube da cui si stanno formando. A metà degli anni ’90 Hubble ha trovato dischi attorno a molte stelle appena formate. I dischi sono probabilmente siti di formazione, migrazione e talvolta distruzione di pianeti. Le stelle completamente mature come Vega hanno dischi polverosi arricchiti da continue collisioni “autoscontro” tra asteroidi orbitanti e detriti di comete in evaporazione. Questi sono corpi primordiali che possono sopravvivere fino all’attuale età di 450 milioni di anni di Vega (il nostro Sole è circa dieci volte più vecchio di Vega). La polvere all’interno del nostro sistema solare (vista come luce zodiacale) è anche rifornita da corpi minori che espellono polvere a una velocità di circa 10 tonnellate al secondo. Questa polvere viene spinta in giro dai pianeti. Ciò fornisce una strategia per rilevare pianeti attorno ad altre stelle senza vederli direttamente, solo osservando gli effetti che hanno sulla polvere.
“Vega continua a essere insolita”, ha detto Wolff. “L’architettura del sistema Vega è notevolmente diversa dal nostro sistema solare, dove pianeti giganti come Giove e Saturno impediscono alla polvere di diffondersi come accade con Vega”. Per fare un paragone, c’è una stella vicina, Fomalhaut, che è circa alla stessa distanza, età e temperatura di Vega. Ma l’architettura circumstellare di Fomalhaut è molto diversa da quella di Vega. Fomalhaut ha tre cinture di detriti annidate. Si suggerisce che i pianeti siano corpi guida attorno a Fomalhaut che restringono gravitazionalmente la polvere in anelli, sebbene non siano stati ancora identificati pianeti in modo positivo. “Data la somiglianza fisica tra le stelle di Vega e Fomalhaut, perché Fomalhaut sembra essere stata in grado di formare pianeti e Vega no?” ha detto il membro del team George Rieke dell’Università dell’Arizona, membro del team di ricerca. “Qual è la differenza? L’ambiente circumstellare o la stella stessa hanno creato questa differenza? Ciò che è sconcertante è che la stessa fisica sia all’opera in entrambi”, ha aggiunto Wolff.
Primo indizio su possibili cantieri di costruzione planetari
Situata nella costellazione estiva della Lira, Vega è una delle stelle più luminose del cielo settentrionale. Vega è leggendaria perché ha offerto la prima prova di materiale in orbita attorno a una stella, presumibilmente la materia per creare pianeti, come potenziali dimore della vita. Questa ipotesi fu avanzata per la prima volta da Immanuel Kant nel 1775. Ma ci vollero oltre 200 anni prima che la prima prova osservativa fosse raccolta nel 1984. Un enigmatico eccesso di luce infrarossa da polvere calda fu rilevato dall’IRAS (Infrared Astronomy Satellite) della NASA. Fu interpretato come un guscio o disco di polvere che si estendeva due volte il raggio orbitale di Plutone dalla stella.
Nel 2005, il telescopio spaziale a infrarossi Spitzer della NASA ha mappato un anello di polvere attorno a Vega . Ciò è stato ulteriormente confermato da osservazioni con telescopi submillimetrici, tra cui il Submillimeter Observatory del Caltech sul Mauna Kea, Hawaii, e anche l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Cile, e il telescopio spaziale Herschel dell’ESA (Agenzia spaziale europea), ma nessuno di questi telescopi è riuscito a vedere molti dettagli. “Le osservazioni di Hubble e Webb insieme forniscono così tanti dettagli in più che ci stanno dicendo qualcosa di completamente nuovo sul sistema Vega che nessuno sapeva prima”, ha affermato Rieke.
Due articoli (Wolff et al. e Su et. al.) del team dell’Arizona saranno pubblicati su The Astrophysical Journal.
Il James Webb Space Telescope è il principale osservatorio spaziale al mondo. Webb sta risolvendo i misteri del nostro sistema solare, guardando oltre, verso mondi lontani attorno ad altre stelle, e sondando le misteriose strutture e origini del nostro universo e il nostro posto in esso. Webb è un programma internazionale guidato dalla NASA con i suoi partner, ESA (Agenzia spaziale europea) e CSA (Agenzia spaziale canadese). Il telescopio spaziale Hubble è operativo da oltre tre decenni e continua a fare scoperte rivoluzionarie che plasmano la nostra comprensione fondamentale dell’universo. Hubble è un progetto di cooperazione internazionale tra NASA ed ESA (Agenzia spaziale europea). Il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, gestisce il telescopio e le operazioni della missione. Anche Lockheed Martin Space, con sede a Denver, Colorado, supporta le operazioni della missione a Goddard. Lo Space Telescope Science Institute di Baltimora, nel Maryland, gestito dall’Association of Universities for Research in Astronomy, conduce le operazioni scientifiche di Hubble per la NASA.
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