Webb scopre una “coda di gatto” nel sistema Beta Pictoris

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Beta Pictoris, un sistema planetario giovane situato a soli 63 anni luce di distanza dalla Terra, continua a suscitare grande interesse scientifico. Caratterizzato dal primo disco di polvere osservato attorno a un’altra stella, questo sistema rivela un’interazione dinamica tra asteroidi, comete e planetesimi. Le indagini condotte mediante il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA hanno portato alla luce un secondo disco di detriti, orientato in modo diverso rispetto al primo.

Recentemente, un gruppo di astronomi, guidati da Isabel Rebollido del Centro di Astrobiologia in Spagna, ha utilizzato il telescopio spaziale James Webb della NASA/ESA/CSA per esaminare la composizione dei dischi di detriti di Beta Pictoris. Grazie all’impiego della NIRCam (Near-Infrared Camera) e del MIRI (Mid-Infrared Instrument) del telescopio Webb, il team ha scoperto una struttura inedita: una coda di polvere, simile a quella di un gatto, che si estende dal disco secondario verso il sud-ovest.

Rebollido ha enfatizzato l’unicità di Beta Pictoris, sottolineando come le precedenti osservazioni, pur avendo utilizzato lo stesso spettro di lunghezze d’onda, non fossero dotate della sensibilità e risoluzione spaziale necessarie per individuare questa caratteristica peculiare. La capacità del Webb di operare nell’infrarosso medio è stata determinante per rivelare la “coda del gatto” di Beta Pictoris, visibile solo attraverso i dati raccolti dal MIRI. Queste osservazioni hanno evidenziato differenze termiche tra i due dischi di detriti, probabilmente dovute a variazioni nella loro composizione.

Christopher Stark, coautore dello studio presso il Goddard Space Flight Center della NASA, ha spiegato che i dati hanno rivelato la presenza di due tipi di materiali distinti attorno a Beta Pictoris. La polvere del disco secondario e della coda del gatto appare più calda rispetto a quella del disco principale, suggerendo che si tratti di un “materiale refrattario organico” altamente poroso, analogo a quello trovato su comete e asteroidi nel nostro sistema solare. Un esempio è il materiale campionato dall’asteroide Bennu dalla missione OSIRIS-Rex della NASA, caratterizzato da un alto contenuto di carbonio.

Il mistero della coda di gatto

La forma curva e unica della coda di gatto in Beta Pictoris solleva interrogativi sulla sua origine. Il team ha ipotizzato che la coda possa essere il risultato di un evento di produzione di polvere avvenuto circa un secolo fa. Marshall Perrin, coautore dello studio, ha descritto come la polvere, inizialmente seguendo l’orbita della sua sorgente, si sia poi dispersa, con particelle più piccole spinte via dalla stella più rapidamente rispetto a quelle più grandi.

Stark ha aggiunto che la modellazione di questa struttura è stata complessa e che il loro modello favorisce l’ipotesi di una polvere composta da materiale refrattario organico, capace di essere espulsa dal sistema rapidamente. La posizione angolare della coda rispetto al disco principale sembra essere un’illusione ottica dovuta alla nostra prospettiva e alla forma curva della coda stessa.

Il team stima che la quantità di polvere presente nella coda sia equivalente a quella di un grande asteroide della fascia principale, estendendosi per 16 miliardi di chilometri.  Questi risultati, presentati durante il 243esimo incontro dell’American Astronomical Society a New Orleans, rivelano che Beta Pictoris potrebbe essere un sistema planetario ancora più attivo e caotico di quanto precedentemente ipotizzato. Le osservazioni, effettuate nell’ambito del programma di osservazione del tempo garantito 1411, offrono una nuova prospettiva su questi sistemi planetari.