

Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” riporta uno studio sulle orbite di dischi protoplanetari in sistemi binari, dove sono state trovate diverse geometrie. Un team di astronomi guidato da Ian Czekala dell’Università della California a Berkeley ha usato il radiotelescopio ALMA per studiare sistemi stellari in fase di formazione attorno a due stelle, che in gergo vengono chiamati dischi circumbinari. La conclusione è che i dischi che orbitano attorno ai sistemi binari più compatti condividono quasi lo stesso piano mentre i dischi che orbitano attorno ai sistemi binari più ampi hanno piano orbitali notevolmente inclinati.

La scoperta di alcune migliaia di esopianeti negli ultimi anni ne comprende parecchi in sistemi binari. Essi sono stati soprannominati Tatooine, come il pianeta di Luke Skywalker nella saga di Guerre Stellari. Molti studi riguardano la formazione degli esopianeti e sono utili a capire i processi che portano alla nascita di sistemi stellari. Il radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), inaugurato nel marzo 2013, è uno strumento straordinario per questi studi. Anch’esso ha permesso di osservare soprattutto dischi protoplanetari che orbitano attorno a una singola stella ma in alcuni casi si tratta invece di dischi circumbinari, che orbitano attorno a una coppia di stelle. Ciò ha permesso di scoprire casi di deformazione e inclinazione di quel tipo di disco, che porta a un disallineamento rispetto al piano orbitale delle stelle. Il team di Ian Czekala ha studiato i dati raccolti riguardanti 19 dischi circumbinari per capire meglio quelle geometrie.

Questo studio si è basato anche sul confronto di dati raccolti con il radiotelescopio ALMA riguardanti dischi circumbinari con dati raccolti su una dozzina di esopianeti di tipo Tatooine scoperti dal telescopio spaziale Kepler della NASA, lo straordinario cacciatore di pianeti che ha concluso la sua missione il 30 ottobre 2018.

L’analisi delle geometrie orbitali di questi sistemi binari ha mostrato una correlazione tra il disallineamento delle stelle rispetto ai loro dischi circumbinari con il periodo orbitale delle stelle. In sostanza, più rapidamente le due stelle orbitano l’una attorno all’altra, più è probabile che il disco circumbinario orbiti sullo stesso piano. I Tatooine scoperti dal telescopio spaziale Kepler sono in sistemi binari con coppie di stelle che orbitano l’una attorno all’altra in meno di 40 giorni e sono allineati con le loro orbite.

L’immagine (ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), I. Czekala and G. Kennedy; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello) mostra due esempi di sistemi binari con le due possibilità. A sinistra, il sistema HD 98800 B, dove il disco circumbinario non è allineato con le orbite del sistema binario interno. Le due stelle orbitano l’una attorno all’altra (dalla nostra prospettiva, verso di noi e allontanandosi da noi) in 315 giorni terrestri. A destra, AK Sco, dove il disco circumbinario è allineato con le orbite delle sue stelle binarie. Le due stelle orbitano l’una attorno all’altra in 13,6 giorni terrestri.

Il prossimo passo per il team di Ian Czekala è cercare il motivo della correlazione tra allineamento del disco circumbinario e periodo orbitale della coppia di stelle. Il radiotelescopio ALMA continuerà a essere importante e nei prossimi anni strumenti di nuova generazione cominceranno a entrare in servizio, utili anche per capire ancora meglio i processi di formazione dei sistemi stellari.