I pianeti si possono formare non solo per la lenta aggregazione di granelli di polvere interstellare, ma anche per la rapida disgregazione e ricondensazione del materiale presente nei dischi di gas e polvere che circondano le giovani stelle. La scoperta, realizzata grazie al più potente radiotelescopio al mondo, l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma) in Cile, è pubblicata su Nature da un team internazionale di astronomi, guidato dall'Università di Victoria (Canada), di cui fa parte anche l’Università Statale di Milano.
I ricercatori hanno individuato diversi protopianeti in via di formazione nella regione del disco della giovane stella AB Aurigae, di cui uno con una massa nove volte quella di Giove. Questi protopianeti appaiono come ammassi annidati all'interno di una struttura di bracci a spirale che ruotano in senso antiorario attorno alla stella. AB Aurigae, con una massa pari a 2,4 volte quella del nostro Sole, ha un'età di circa 4 milioni di anni ed è dunque troppo giovane perché i protopianeti possano essersi formati per la lenta aggregazione di particelle di polvere interstellare, un processo 'dal basso verso l'alto' che richiede decine di milioni di anni.
Utilizzando il radiotelescopio Alma per studiare come si muove il gas nei bracci a spirale del sistema, gli astronomi hanno scoperto delle oscillazioni nella velocità del disco, una sorta di firma dell'instabilità gravitazionale, come spiega Giuseppe Lodato, coautore della ricerca presso il Dipartimento di Fisica dell’Università degli Studi di Milano.
"I bracci si formano nel disco quando il rapporto di massa disco-stella è sufficientemente alto", afferma Cristiano Longarini, ricercatore associato presso l’Università di Cambridge, che durante il suo dottorato di ricerca all’Università Statale di Milano ha sviluppato un modello teorico che lega l’entità di queste oscillazioni alle proprietà del disco. "All'interno di questi bracci, le variazioni di densità portano a cambiamenti nella gravità, che a loro volta portano a variazioni nella velocità del gas nell'area intorno e all'interno dei bracci. L'entità di queste oscillazioni di velocità può essere utilizzata per dedurre la propensione di questi dischi al processo di frammentazione e quindi di formazione di oggetti di massa planetaria”.
Il rilevamento dell'instabilità gravitazionale nel disco attorno ad AB Aurigae è quindi una conferma osservativa diretta della via di formazione dei pianeti 'dall'alto verso il basso', in cui il materiale presente nei dischi di gas e polvere che circondano le giovani stelle si frammenta in strutture a spirale a causa dell'instabilità gravitazionale, e tali frammenti poi si condensano in nuovi pianeti.
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