Uno studio basato sulle osservazioni di ALMA del sistema triplo GW Ori suggerisce la presenza di uno o più pianeti massicci nel disco protostellare. La struttura del disco pare essere motivata in modo convincente dalla presenza di questi corpi planetari. Questo studio accresce ancora di più la comprensione di GW Ori, uno dei più particolari sistemi stellari mai scoperti.

GW Ori, nella costellazione di Orione, è un sistema stellare triplo le cui protagoniste sono tre stelle di pre-sequenza principale. Di queste, due (GW Ori A e GW Ori B) compongono un sistema binario e danzano assieme, separate di 1 au (1 au = 150 milioni di km). La terza componente (GW Ori C) ruota invece solitaria attorno alle prime, ed è stata rilevata a una distanza proiettata di circa 8 au.

Il sistema ospita un raro disco circumtriplo, con polvere che si estende fino a 400 au e gas che raggiunge luoghi distanti 1300 au. Nell’immagine sottostante si può osservare una simulazione del sistema, al cui centro, nell’area rossa, troviamo le tre stelle. Gli anelli arancione, verde e blu rappresentano rispettivamente i dischi di polvere interno, mediano ed esterno. Una delle peculiarità più interessanti del disco è il differente orientamento delle sue tre componenti, che raggiunge il suo picco nei 38° di inclinazione del disco esterno.

Un’ulteriore caratteristica molto rappresentativa è il gap tra il disco interno e quello mediano, che in figura è rappresentata dall’area con i puntini bianchi. Queste strutture dei dischi circumstellari solitamente generano curiosità e interesse perché strettamente collegate con il processo di formazione dei pianeti.

Le immagini di ALMA e le strutture dei dischi circumstellari.

È stato grazie ad ALMA (Atacama Large Millimiter Array) che siamo finalmente riusciti a ottenere immagini ad alta risoluzione dei dischi circumstellari. Il più grande radiotelescopio che esista ci ha permesso di osservare un vasto numero di dischi planetari e di scovare al loro interno strutture particolari, fino ad allora sconosciute. Regione così dense di gas e polveri possono essere esplorate unicamente nell’infrarosso e nel radio, range osservativi di ALMA. Anche in questo è stato proprio grazie ai dati di ALMA, in particolare grazie alle sue recenti osservazioni di GW Ori, che abbiamo identificato i tre anelli di polvere, con le loro diverse inclinazioni e il rilevante gap a 100 au dalla stella.

In generale una rottura nel disco di gas può essere provocata da un deficit di particelle di polvere, causato dall’accumulo e dal coagulo di tali particelle in un corpo planetesimale. Poi, una volta che il disco è rotto, gli anelli precedono nodalmente su diverse scale temporali e si disallineano.

Nel caso particolare di un sistema stellare triplo, questo gap nel disco potrebbe anche essere determinato dalle dinamiche che regolano il moto tra il sistema binario centrale e la stella che vi ruota attorno. Tuttavia, in un paper uscito recentemente, Jeremy L Smallwood, Rebecca Nealon e i loro collaboratori hanno indagato le origini delle configurazioni speciali degli anelli di GW Ori. Le loro simulazioni idrodinamiche 3D e le integrazioni a N-corpi hanno escluso che la rottura del disco abbia una matrice stellare. Suggeriscono invece la presenza di uno o più pianeti massicci.

Attorno a quante stelle può orbitare un pianeta?

Il contributo di questa ricerca è di grande ispirazione, poiché se veramente esistessero dei pianeti rotanti attorno a un sistema triplo, significherebbe che i pianeti possono sorgere e orbitare anche in luoghi molto estremi. I pianeti sospetti di GW Ori non sono i primi a essere stati trovati in sistemi tripli, ma quelli osservati precedentemente orbitano solo attorno a una delle stelle, non a tutte e tre. Gli scienziati nel loro articolo affermano:

“Le osservazioni mostrano che la maggior parte delle stelle si forma in regioni relativamente dense all’interno di ammassi stellari, portando naturalmente alla formazione di sistemi multistellari. Si stima che più del 40%-50% delle stelle si trovi in una coppia binaria. Circa il 20% si osserva in sistemi tripli o di ordine superiore. Ad oggi, sono stati trovati pianeti in 32 sistemi a tripla stella. Tuttavia, finora non è stato scoperto alcun pianeta in un’orbita circumtripla”. Se è vero che esistono tali pianeti, allora perché non potrebbero esisterne altri rotanti attorno a quattro, cinque o sei stelle?

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