Il nostro sistema solare è incredibilmente piatto. La maggior parte dei pianeti orbita intorno al Sole sullo stesso piano, e questa si pensa sia la norma per i sistemi planetari. Dopo 11 anni di osservazioni del sistema triplo GW Orionis, si è scoperto che intorno alle tre stelle centrali si sono formati due dischi protoplanetari. Questi sono i dischi di polveri e detriti che si addensano a formare i pianeti. In questo caso il primo disco è particolarmente inclinato e al suo interno si trova un secondo anello, con un’inclinazione diversa.

Secondo questa nuova ricerca, l’anello interno è composto da circa 30 masse terrestri di polveri e detriti, sufficienti per addensarsi e formare un pianeta. GW Orionis si trova a circa 1300 anni luce da noi, e il suo studio ha innanzitutto confermato che in sistemi di stelle binari o tripli è più probabile che si creino dischi protoplanetari inclinati.

“Le nostre immagini rivelano un caso estremo in cui il disco non è affatto piatto, ma è deformato e ha un anello interno disallineato che si è staccato dal disco”. Così lo ha descritto Stefan Kraus, professore di astrofisica presso l’Università di Exeter nel Regno Unito che ha condotto la ricerca pubblicata oggi sulla rivista Science. Lo studio è stato realizzato a partire dalle osservazioni condotte dal Very Large Telescope dell’European Southern Observatory (VLT dell’ESO) e l’Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA).

Osservare questo tipo di disco e come si sia diviso in due permette di ragionare in modo duplice. Circa la metà delle stelle della nostra galassia sono sistemi binari o tripli, e capire come si comportino questi dischi permetterà forse di aprire le porte alla scoperta di tutta una nuova categoria di esopianeti. Quando questi dischi si agglomerano, formeranno infatti dei pianeti con orbite molto inclinate e distanti.

GW Orionis

Il sistema GW Orionis è stato osservato a partire dal 2008. Inizialmente si sono usati gli strumenti AMBER e successivamente GRAVITY sull’interferometro VLT dell’ESO in Cile. Questi due strumenti combinavano la luce di diversi telescopi del VLT. In questo modo si è scoperto che le tre stelle non orbitano sullo stesso piano ma sono disallineate sia una con l’altra, sia rispetto al disco di formazione planetaria.

Dopo queste ricerche, attraverso l’uso del telescopio ALMA si è scoperto l’anello interno. Lo strumento SPHERE, sempre del VLT, ha permesso di vedere l’ombra di questo anello proiettata sul disco. Con queste misure si è potuto realizzare un primo modello 3D del sistema e capire che probabilmente la rottura del disco che ha poi formato l’anello interno è stata provocata proprio dal disallineamento delle orbite delle tre stelle.

E’ interessante notare che GW Orionis è stato studiato da un’altro team, sempre utilizzando ALMA. Secondo lo studio di Jiaqing Bi dell’Università di Victoria in Canada, pubblicato a Maggio, c’è bisogno anche della presenza di un pianeta nascosto fra il disco esterno e l’anello interno. Solo in questo modo si giustifica completamente questa frammentazione. Per avere la certezza bisognerà però attendere nuove osservazioni, che potrebbero arrivare già entro questo decennio quando sarà completato il telescopio Extremely Large Telescope (ELT). 

Nel seguente video è presente un’animazione del sistema triplo. Credits: ESO/Exeter/Kraus et al./L. Calçada

Lo studio completo: A triple star system with a misaligned and warped circumstellar disk shaped by disk tearing.

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