Il telescopio spaziale Hubble ha ripreso una serie di dischi circumstellari che avvolgono stelle e sistemi binari appena formati. I dischi, costituiti da gas e polveri, rappresentano i primi stadi di formazione di sistemi planetari.
Pur non potendo distinguere i pianeti, l’Hubble ci fornisce alcune nitide immagini di regioni nelle quali i pianeti potrebbero essere in fase di formazione. E’ come se osservassimo il nostro Sistema Solare di 4,5 miliardi di anni fa, quando il disco di gas e polveri che avvolgeva il giovane Sole si stava condensando e si producendo i primi abbozzi di pianeti.
I dischi circumstellari non sono facili da osservare, nemmeno in regioni di formazione stellare vicine alla Terra. La luce della stella centrale tende infatti a sopraffare la debole luminosità riflessa dal disco. Soltanto quando il disco è disposto di taglio la luce della stella è eclissata e quindi l’osservazione diventa più facile.
Utilizzando sia la camera NICMOS che la camera WFPC2, sono state riprese le immagini di alcune giovani stelle situate in una regione di formazione stellare distante 450 anni luce in direzione della costellazione del Toro.
Le immagini, ricche di utili dettagli, consentiranno agli astronomi di perfezionare lo studio dei sistemi planetari in formazione.
Immagini ottenute con il NICMOS
Gran parte delle nebulosità che appaiono in queste immagini sono costituite da particelle di polvere che circondano le stelle e sono visibili perché riflettono la loro luce. Le regioni di grande concentrazione di polvere sono codificate con il colore rosso.
[In alto a sinistra]
CoKu Tau/1. Si tratta di un giovane sistema binario, visibile al centro di una nebulosa a quattro "ali". Le ali si estendono a oltre 120 miliardi di chilometri dalla coppia di stelle e delimitano due larghe regioni coniche opposte ripulite dal vento stellare. Una fascia scura e sottile si estende a sinistra e a destra del sistema binario indicando la presenza di un disco o di un anello di polvere che lo circonda.
[In alto al centro]
DG Tau B. Una giovane stella (la macchia rossa sul vertice della nebulosa a V rovesciata) è circondata da un grande disco (la fascia nera orizzontale) largo 80 miliardi di chilometri. E’ interessante confrontare questa immagine con quella ottenuta dalla camera WFPC2 dello stesso oggetto. Mentre le frequenze del vicino infrarosso rilevate dal NICMOS penetrano la polvere circostante la stella e mettono in rilievo i contorni del disco, la camera WFPC2, sensibile alla banda ottica, ci mostra con grande nitidezza il getto bipolare che emerge perpendicolarmente al piano del disco.
[In alto a destra]
Haro 6-5B – In questa immagine della giovane stella Haro 6-5B, possiamo vedere due regioni separate da una fascia scura. Anche qui è interessante il confronto con l’immagine WFPC2 dello stesso oggetto. La camera WFPC2 mette in evidenza che le regioni luminose sono la superficie superiore e quella inferiore del disco che riflettono la luce della stella centrale. Quest’ultima risulta appena visibile soltanto nell’immagine NICMOS, sotto la fascia scura.
[in basso a sinistra]
IRAS 04016 +2610 – Una stella estremamente giovane è ancora immersa in un bozzolo di polveri dal quale si è formata. La stella è visibile come una macchia rossastra brillante, alla base di una nebulosa a forma di scodella larga 160 miliardi di chilometri. La nebulosa deriva dal collasso sul piano equatoriale di gas e polveri che andranno ad arricchire il disco circumstellare, qui ancora in formazione, visibile come una fascia scura a sinistra della stella. La collana di punti luminosi sopra la stella è un effetto accidentale delle ottiche.
[in basso al centro]
IRAS 04248+2612 – Lo sguardo all’infrarosso del NICMOS penetra attraverso una nube di polveri per mostrarci un sistema binario in formazione. Una nebulosa, illuminata dalla coppia di stelle, si estende per oltre 100 miliardi di chilometri in due direzioni opposte. Questa nebulosa si è formata con il materiale eiettato dal giovane sistema di stelle. L’apparente restringimento della nebulosa nei pressi delle due stelle centrali indica la presenza di un disco di polvere e gas che le circonda.
[In basso a destra]
IRAS 04302+2247 – In questa immagine la stella è nascosta dalla vista e ne deduciamo la presenza soltanto dalla nebulosa che essa illumina. La stella è nascosta dal denso disco di gas e polveri, disposto di profilo, e che ci appare come una spessa fascia scura al centro dell’immagine. Il diametro del disco è di 130 miliardi di chilometri (15 volte il diametro dell’orbita di Nettuno) e possiede una massa comparabile a quella della nebulosa che diede origine al nostro Sistema Solare. Le nubi scure e i filamenti luminosi che solcano la nebulosa, ci suggeriscono che il disco è ancora in fase di formazione arricchendosi di gas e polveri che ricadono su di esso.
Credits: D. Padgett (IPAC/Caltech), W. Brandner (IPAC), K. Stapelfeldt (JPL), NASA
Immagini ottenute con la camera WFPC2
[In alto a sinistra]
L’oggetto Herbig Haro 30 (HH 30) è il prototipo di una giovane stella circondata da un sottile disco scuro ed emette dei potenti getti di gas. Il disco si estende (da sinistra a destra nell’immagine) per oltre 60 miliardi di chilometri dividendo in due parti la nebulosa. La stella centrale è nascosta dalla nostra vista ma la sua luce si riflette sulla superficie superiore e inferiore del disco formando la coppia di nebulose rossastre. I getti di gas sono di colore verde.
Credit: Chris Burrows (STScI), WFPC2 Science Team, NASA
[In alto a destra]:
DG Tauri B ci appare molto simile ad HH 30, con i getti collimati e la fascia scura centrale con la luce riflessa dalla stella lungo i suoi bordi. La fascia scura però è molto più sottile, indicando che il disco, che si origina dal collasso sul piano equatoriale di gas e polveri, si trova ancora in una fase iniziale. I getti luminosi di estendono per quasi 150 miliardi di chilometri dal sistema centrale.
Credit: Chris Burrows (STScI), WFPC2 Science Team, NASA
[In basso a sinistra]:
Haro 6-5B – Si tratta di un disco disposto quasi di taglio e circondato da un complesso insieme di filamenti di gas e polveri. In questa immagine WFPC2 la stella centrale è parzialmente nascosta dal disco ma la sua posizione è indicata dal corto getto di gas (in verde) che essa emette. Il disco si estende per 50 miliardi di chilometri di diametro ed è disposto ad angolo retto rispetto al getto di gas.
Credit: John Krist (STScI), WFPC2 Science Team, NASA
[In basso a destra]:
HK Tauri – E’ il primo esempio di un giovane sistema binario con un disco (visto di taglio) che circonda una delle stelle della coppia. Il sottile disco scuro è illuminato dalla luce della sua stella centrale. L’assenza di getti di gas indica che la stella non è più in fase di accrescimento con la materia del disco. Il diametro del disco è di oltre 30 miliardi di chilometri. La stella principale è in alto.
Credit: Karl Stapelfeldt (JPL) e colleghi, NASA