Osservato lo scontro tra due protopianeti in un sistema vicino al nostro

Grazie al telescopio spaziale Spitzer della NASA, ora in disuso, degli astrofisici hanno notato una nuvola di detriti ammassarsi in un punto dello Spazio fino a oscurare la luce di una stella. Da dove viene quella nuvola? Forse è stata creata da uno scontro tra due grandi oggetti delle dimensioni di un asteroide. Forse si trattava di due protopianeti…

La stella in questione si chiama HD 166191 e ha circa dieci milioni di anni. Essendo una stella giovane è circondata da ammassi di pulviscolo e detriti che si aggregano per formare corpi rocciosi chiamati planetesimi. Lo studio di questo scontro fra protopianeti può insegnarci molto sulle galassie vicine e sul nostro Sistema Solare.

Uno scontro fra protopianeti nel sistema HD 166191

Gli asteroidi che vediamo passare accanto alla Terra potrebbero quindi essere planetesimi residui della formazione del nostro Sistema Solare. Intorno alle altre stelle più giovani, questi oggetti possono anche essere interpretati come materiali costitutivi per l’evoluzione e la formazione dei pianeti futuri. Le collisioni catastrofiche tra questi corpi diventano infatti molto comuni quando si disperde tutto il gas che prima riempiva lo spazio attorno alla stella.

Il telescopio spaziale Spitzer (Spitzer Space Telescope o SST, costruito dalla NASA, ha iniziato a studiare l’Universo agli infrarossi nel 2003 e si è spento il 30 gennaio 2020. In questi anni ha trovato parecchie prove di questi scontri fra protopianeti o asteroidi attorno a giovani stelle, dove si stanno formando pianeti rocciosi. Gli astrofisici dell’Università dell’Arizona si sono però concentrati sulla nuvola di detriti che si nota attorno a HD 166191. I ricercatori cercavano da tempo una di queste collisioni attorno alla stella, sapendo che si sarebbe potuta verificare. Per questo hanno usato lo Spitzer per condurre più di cento osservazioni del sistema, su dati raccolti tra il 2015 e il 2019. Sebbene gli oggetti siano troppo piccoli e distanti per essere inquadrati con il telescopio, questi scontri producono grandi quantità di polvere che sono rilevabili. La luce infrarossa, rilevata da Spitzer, è una gamma ideale per rilevare la polvere…

La luminosità del Sistema

Ma come facevano i ricercatori a sapere che questo scontro si sarebbe verificato? A metà del 2018, il telescopio spaziale aveva notato che il sistema HD 166191 diventava d’improvviso più luminoso e poi tornava a oscurarsi. Ciò suggeriva un aumento della produzione di detriti, che agiscono come filtri di luminosità. Così lo Spitzer ha potuto rilevato con esattezza questa nuvola di detriti che bloccava la stella. Combinando l’osservazione di Spitzer del transito con le osservazioni dei telescopi a terra, il team ha potuto dedurre le dimensioni e la forma della nuvola di detriti.

La stella HD 166191 dista solo trecentotrenta anni luce dalla Terra. Ci interessa soprattutto per il suo disco protoplanetario in transizione. Se esiste questo disco, significa che in passato c’è stata una grande collisione capace di generarla. Osservando i dischi di detriti polverosi attorno alle giovani stelle, i ricercatori possono guardare indietro nel tempo e studiare tutti quei processi che potrebbero aver modellato anche il nostro Sistema Solare. Come? Studiando il comportamento dei planetesimi.

I planetesimi sono appunto corpi le cui dimensioni possono variare da meno di un millimetro a centinaia di chilometri. Possiamo definirli come lo stadio intermedio di aggregazione della polvere e dei gas della nebulosa stellare primordiale.