La scoperta conclude una decade di discussioni sul fatto che la strana deformazione nel disco di detriti nella giovane stella potesse in realtà essere un altro disco inclinato. La recente osservazione dell’ Advanced Camera for Surveys (ACS) – la migliore immagine visibile di Beta Pictoris – dimostra chiaramente un secondo disco, ben distinto, che è inclinato di 4 gradi rispetto al disco principale. Gli astronomi affermano che il disco secondario è visibile fino a 40 miliardi di kilometri dalla stella e probabilmente si estende anche oltre.
La scoperta, fatta da un team di astronomi guidati da David Golimowski della Johns Hopkins University in Baltimore, Md., è apparsa nel numero di giugno 2006 dell’Astronomical Journal. Per vedere il debole disco gli astronomi hanno usato il coronografo, che ha bloccato la luce della Beta Pictoris. Il disco è molto più debole della stella perchè la polvere si limita a riflettere la luce.
La migliore spiegazione delle osservazioni è che un pianeta, non visto, ma ipotizzato, da 1a 20 volte la massa di Giove ed in orbita all’interno del disco secondario, con la sua gravità attiri materiale dal disco primario.
"L’osservazione di Hubble dimostra che non sono semplicemente detriti, ma la concentrazione di polvere in due dischi separati" Golimowski ha detto "La scoperta suggerisce che i sistemi planetari possano formarsi su due piani differenti. Sappiamo che questo può succedere perché i pianeti nel nostro sistema solare sono tipicamente inclinati di qualche grado, rispetto all’orbita della Terra". Forse la formazione delle stelle su più di un disco può essere la norma negli anni di formazione di un sistema stellare".
I modelli dinamici al computer, di David Mouillet e Jean-Charles Augereau dell’osservatorio di Grenoble in Francia, suggeriscono come si può formare un disco secondario di polvere. Un pianeta in una orbita inclinata attrae per gravità piccoli corpi di rocce e/o ghiaccio, denominate pianetesimali, dal disco principale e li fa muovere in un orbita allineata a quella del pianeta. Questi pianetesimali in movimento si scontrano tra di loro, producendo il disco inclinato, fatto di polvere, visto nelle nuove immagini di Hubble.
Gli astronomi non sanno come ha fatto il pianeta, se esiste, ad assestarsi in un orbita inclinata. Comunque le simulazioni al computer da parte di molti team di ricerca mostrano gli embrioni dei pianeti che iniziano in un piano molto sottile, possono, tramite le interazioni dovute alla gravità, disporsi in orbite che divengono inclinate rispetto al disco primario. Quale che sia il processo, l’inclinazione di quattro gradi dell’ipotetico pianeta in Beta Pictoris, non è dissimile dai valori di qualche grado visti nel sistema solare.
"La vita reale di un granello di polvere è relativamente breve, probabilmente poche centinaia di migliaia di anni" ha spiegato Golimowski "Così il fatto che noi possiamo ancora vedere questi dischi attorno ad una stella di età compresa tra 10 e 20 milioni di anni, significa che la polvere viene rifornita dalle collisioni dei pianetesimali.
Beta Pictoris si trova a 63 anni luce nella costellazione del pittore, dell’emisfero celeste australe. Anche se la stella è molto più giovane del Sole, ha massa tripla e luminosità nove volte superiore. Beta Pictoris è salita alla ribalta delle cronache più di 20 anni fa, quando il satellite IRAS ha rivelato un eccesso di radiazioni infrarosse provenienti dalla stella. Gli astronomi ipotizzarono che questo eccesso fosse dovuto alla presenza di polvere circumstellare calda.
Il disco di polvere fu dapprima rivelato da un telescopio sulla terra, nel 1984. Quelle immagini mostravano che il disco si vede di taglio. Le osservazioni di Hubble nel 1995 hanno mostrato un apparente deformazione nel disco.
Le successive immagini ottenute nel 2000 dallo Space Telescope Imaging Spectrograph di Hubble hanno confermato la deformazione. L’ultimo studio è stato condotto da Sara Heap del Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md., della NASA. A quel tempo Heap e i colleghi hanno suggerito che la deformazione potesse essere un disco secondario, ruotato di 4 gradi dal sito principale. Alcuni team di astronomi hanno attribuito la deformazione ad un pianeta in una orbita inclinata rispetto al piano del disco principale.
Gli astronomi che utilizzano telescopi dalla Terra hanno trovato anche varie simmetrie nel disco stellare. Le immagini all’infrarosso prese nel 2002 dall’osservatorio Keck II nelle Hawaii, hanno mostrato che potrebbe esistere un altro disco, più piccolo e più interno, attorno alla stella, in una regione grande quanto il nostro sistema solare.
Il team di Golimowski non ha visto il disco perché è troppo piccolo e bloccato dal coronografo della ACS. Questo ipotetico piccolo disco sarebbe inclinato nella direzione opposta dal disco visto nelle nuove immagini di HST. Questo disallineamento implica che i dischi ruotati non sono collegati direttamente. Ciononostante ambedue possono supportare l’evidenza della esistenza di uno o più pianeti orbitanti attorno alla stella.