GG Tau, un sistema stellare molto complesso

Un flusso di gas da un disco esterno massiccio verso le regioni più interne di un sistema binario. Si tratta di una struttura mai vista prima che potrebbe essere responsabile del trasferimento di materiale, necessario alla formazione di nuovi pianeti, a un secondo disco circumstellare più piccolo.

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Rappresentazione artistica del sistema stellare GG Tau-A. | ESO/L. Calçada

La coppia di stelle GG Tau-A fa parte di un complesso sistema di astri multipli denominato GG Tauri (GG Tau) che è situato a circa 450 anni luce da noi in direzione della costellazione del Toro. Osservazioni recenti effettuate con il VLTI (Very Large Telescope Interferometer) hanno rilevato che una delle due stelle, GG Tau-Ab, che è la componente di questo sistema binario a non essere circondata da un disco di materia, è essa stessa un sistema doppio, formato dalle stelle GG Tau-Ab1 and GG Tau-Ab2, portando così il totale degli oggetti del sistema GG Tau a cinque.

 

Ma questo complesso stellare triplo è anche caratterizzato dalla presenza di un disco esterno massiccio da cui parte un flusso di materia che si dirige verso l’interno e va ad alimentare il disco circumstellare che orbita attorno a GG Tau-Aa. E’ questa la scoperta fatta da un gruppo internazionale di astronomi utilizzando i dati raccolti dalla rete di radiotelescopi ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) situati sull’altopiano di Chajnantor ad una quota di 5.000 metri sulle Ande cilene, al confine con l’Argentina.

 

Una struttura simile a quella osservata non era mai stata vista e potrebbe essere responsabile del sostentamento del secondo disco di materia, più piccolo, da cui potrebbero formarsi, o essere già in fase di formazione, dei pianeti. Una tale struttura, infatti, non potrebbe sopravvivere a lungo in un ambiente gravitazionalmente instabile come quello del sistema triplo GG Tau-A.

 

Immagine infrarossa del disco di materia che circonda il sistema triplo GG Tau-A ottenuta dal telescopio da 8 metri di apertura Gemini North (Osservatorio di Mauna Kea, Hawaii). | Gemini Observatory/AURA

Come una “ruota nella ruota”, GG Tau-A contiene quindi un grande disco esterno, che circonda l’intero sistema, e un disco interno in orbita attorno alla stella principale al centro. Il disco interno ha una massa pari circa a quella di Giove. La sua presenza è stata un mistero stimolante per gli astronomi poiché il tasso di perdita di materia, che finisce sulla stella centrale, avrebbe dovuto esaurirlo già da tempo.

 

Osservando queste strutture con ALMA, l’equipe ha scoperto grumi di gas nella regione compresa tra i due dischi. Le nuove osservazioni suggeriscono che il materiale si sta trasferendo dal disco esterno a quello interno, creando un canale di rifornimento tra i due. «Questo flusso di materiale era stato previsto da simulazioni numeriche, ma non era mai stato osservato prima. Rivelare questi grumi indica che la materia si sta muovendo nello spazio tra i due dischi, permettendo all’uno di nutrire l’altro», spiega Anne Dutrey del Laboratoire d’Astrophysique di Bordeaux e coordinatrice del gruppo di ricercatori che hanno condotto lo studio. "Queste osservazioni dimostrano che la materia proveniente dal disco esterno può sostenere l’esistenza del disco interno per un lungo periodo. Questo ha delle conseguenze importanti per la potenziale formazione di pianeti".

 

Circa la metà delle stelle come il Sole appartengono a sistemi binari o multipli. Ciò significa che è stato trovato un meccanismo per sostenere la formazione di pianeti in un ambiente dove le interazioni gravitazionali sono molto complesse e in teoria non adatte alla formazioni di pianeti. Ciò amplia in maniera significativa il numero di stelle della nostra Galassia attorno a cui può esistere un sistema planetario e potrà avere importanti conseguenze sulla ricerca di pianeti extrasolari.

 

1 novembre 2014 | Mario Di Martino