La Via Lattea mantiene i suoi pianeti vicini al petto. Le stelle in un disco sottile e piatto che divide in due la galassia hanno in media più pianeti rispetto alle stelle in un disco più spesso e avvolgente, e gli astronomi ora pensano di sapere perché.
Le stelle che attualmente vivono nello spesso disco della galassia sono nate durante un periodo di caos galattico, dice l’astrofisico del MIT Tim Hallatt. L’educazione violenta delle stelle ha ostacolato la loro capacità di crescere e trattenere i pianeti, lui e l’astrofisica Eve Lee, ex della McGill University di Montreal, riferiscono il 22 gennaio sull’Astrophysical Journal.
Le star della Via Lattea vivono per lo più in due quartieri. Giovani stelle alla moda si uniscono in un disco sottile, orbitando come se fossero tutte sedute sullo stesso disco piatto che gira. Le stelle più vecchie, di circa 10 miliardi di anni e oltre, sembrano essersi spostate in periferia, risiedendo in uno spesso disco di stelle le cui orbite le portano sopra e sotto quel piano principale.
La maggior parte delle stelle nel disco sottile ospita almeno un pianeta, pensano gli astronomi. Le osservazioni mostrano che quasi la metà ha un pianeta di dimensioni comprese tra la Terra e quella di Nettuno. “Per quanto ne sappiamo, il risultato dominante della formazione dei pianeti nella Via Lattea è quello di produrre queste super-Terre e sub-Nettuno”, dice Hallatt.
Ma come popolazione, le stelle nel disco spesso sembrano avere circa la metà di questi pianeti relativamente piccoli rispetto alla popolazione stellare del disco sottile.
“L’enigma è che questi pianeti sono molto comuni”, dice Hallatt. “Eppure, quando guardiamo a quest’altra popolazione dominante di stelle nella Via Lattea, sono meno comuni. Allora, cosa sta succedendo?”
Hallatt pensa che sia una questione di quando sono nate queste stelle, non di dove vivono ora. Le stelle a disco spesso sono nate in un’epoca in cui la Via Lattea produceva furiosamente stelle, un tempo che gli astronomi chiamano mezzogiorno cosmico. “È stato il periodo di formazione stellare più intenso di sempre”.
Tutte quelle stelle appena nate hanno inviato potenti venti di radiazioni nei loro vicini cosmici. Quella radiazione potrebbe aver devastato qualsiasi protopianeta che cercasse di formarsi attorno alle stelle, dice Hallatt.
Lui e Lee, che ora lavora all’Università della California, a San Diego, hanno calcolato quanta radiazione una stella media a mezzogiorno cosmico avrebbe sperimentato dai suoi vicini. Hanno scoperto che questa radiazione di fondo era da 1 milione a 10 milioni di volte quella che le stelle sperimentano in una moderna regione di formazione stellare.
Quella quantità di radiazioni potrebbe erodere un disco di formazione planetaria entro poche centinaia di migliaia di anni, hanno calcolato i due.
“Queste stelle, essendo nate a mezzogiorno cosmico, hanno avuto meno opportunità di formare pianeti perché i loro dischi sono stati distrutti”, dice Hallatt. Gli astronomi pensano che tali dischi attorno alle stelle moderne durino milioni di anni prima di finire di formare pianeti.
Hallatt ha concentrato questo studio sulle super-Terre e sui mini-Nettuno, ma pensa che la conclusione valga anche per i pianeti più grandi. “Se la nostra teoria è corretta, e questi dischi non hanno vissuto molto a lungo a mezzogiorno cosmico, ci aspetteremmo che sia ancora più difficile formare pianeti giganti”.
L’idea è intelligente e ha senso, dice l’astrofisico Thomas Haworth della Queen Mary University di Londra, che studia i dischi di formazione planetaria nell’universo locale. La maggior parte degli studi sui primi anni di vita dei sistemi planetari si sono concentrati sulla stella neonata o sul disco di formazione planetaria in isolamento. Collegare questi ambienti agli eventuali pianeti è difficile.
“C’è stata questa domanda dappertutto, i pianeti si preoccupano?” Dice Haworth. “È fantastico essere in grado di creare quel collegamento… Per trarre una conclusione che dica, ecco un impatto reale e distinguibile dell’ambiente di radiazioni sui pianeti”.
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Citazioni
T. Hallatt e E.J. Lee. Sulla formazione dei pianeti nel disco spesso della Via Lattea. Il giornale astrofisico. 22 gennaio 2025. DOI: 10.3847/1538-4357/AD9AA1.