Il supertelescopio Alma si trova nel deserto cileno di Atacama; sopra, l’astrofisico Giuseppe Lodato
Un team internazionale di astronomi, di cui fa parte l’Università degli Studi di Milano, ha scoperto un’altra via per la formazione dei pianeti. Una via diversa rispetto a quella che ritenevamo l’unica possibile. I corpi celesti potrebbero dunque formarsi non solo attraverso un processo “dal basso verso l’alto”, ossia dall’aggregazione di piccole particelle di polvere interstellare, ma anche con un più rapido meccanismo “dall’alto verso il basso”.
Nelle regioni caratterizzate da instabilità gravitazionale, infatti, il materiale nei dischi di gas e polvere che circondano le giovani stelle si disgrega in strutture a spirale e tali frammenti si condensano fino a formare pianeti di grosse dimensioni, non più piccoli di Giove. "Questa ipotesi circolava da tempo, ma non era molto popolare – evidenzia Giuseppe Lodato, astrofisico dell’ateneo milanese specializzato in instabilità gravitazionale e co-autore della ricerca –. Ora invece abbiamo visto che succede, e questo cambia le cose".
La task force è partita nel 2019 grazie a un grosso finanziamento dell’Unione europea legato al progetto “Dustbusters“, un network finanziato tramite il programma Horizon 2020, di cui Lodato è il coordinatore. Il gruppo di ricerca comprende fisici di Milano e di altre parti del mondo, dal Cile all’Inghilterra, sotto la guida dell’Università di Victoria, in Canada.
Per la scoperta, pubblicata su Nature, è stato fondamentale l’apporto dell’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma), il più potente radiotelescopio al mondo, situato nel deserto di Atacama, in Cile. Tale strumento, sottolinea Lodato, ha un’"incredibile capacità di osservare l’instabilità in sistemi lontani. Era una cosa impensabile fino a qualche anno fa".
Utilizzando Alma, i ricercatori hanno osservato diversi protopianeti in via di formazione nella regione del disco di AB Aurigae, una stella di “appena” 4 milioni di anni. È proprio la sua giovane età ad aver messo in guardia il team, perché il tradizionale modello di formazione planetaria richiede alcune decine di milioni di anni, ossia un tempo molto più lungo. Con il radiotelescopio, il team ha mappato il moto dei gas nei vasti bracci a spirale che ruotano attorno alla stella, osservando oscillazioni nella velocità delle molecole.
Secondo il modello sviluppato dal gruppo di ricerca milanese, tali oscillazioni sono "un segnale chiaro, una specie di “firma” dell’instabilità – spiega Lodato –. L’ampiezza delle oscillazioni dà un’indicazione di quanto questo disco tenda a frammentarsi". E costituisce una conferma diretta di quella via “dall’alto verso il basso” che viene da tempo ipotizzata e che non era mai stata rilevata empiricamente. "Per tantissimi anni non credevo che questo meccanismo, che ho studiato a lungo, potesse portare alla formazione dei pianeti – chiosa Lodato –. Devo dire che adesso le evidenze sono molto più forti. Non è certo l’unico modo in cui può avvenire, ma è uno dei modi".