Scoperta silice cristallina attorno a una stella come il Sole

Lo spettrometro a infrarossi medi collegato al telescopio di 8 metri Subaru ha dimostrato per la prima volta la presenza di silicati cristallini in un disco protoplanetario orbitante attorno a una stella simile al Sole.

Bench? la presenza di silicati cristallini in questi dischi di materia fosse prevista dalla teoria, finora nessuno strumento era stato in grado di rivelarla sperimentalmente.
La maggior parte della superficie terrestre ? composta di silicati. I silicati si presentano in due forme: cristallini e amorfi. I primi hanno una struttura simmetrica, i secondi invece no. I silicati presenti sulla Terra normalmente sono di tipo cristallino, in quanto derivano dalla cristallizzazione di materiali fusi dal calore derivante dall’attivit? tettonica del pianeta. Viceversa nello spazio extraterrestre i silicati amorfi sono i pi? comuni. Esperimenti di laboratorio mostrano che entrambe le forme di silicati hanno spettri di emissione all’infrarosso particolari: i silicati amorfi hanno uno spettro poco frastagliato con un picco a 9,8 micron. I silicati cristallini, invece, presentano molti pi? picchi. Precedenti osservazioni astronomiche suggeriscono che a volte, durante la formazione di stelle e pianeti, i silicati amorfi si trasformano nella forma cristallina. La materia interstellare, il deposito di ingredienti greggi per stelle e pianeti e i dischi protoplanetari, ovvero i dischi di materia che ruota attorno a stelle giovani, contengono entrambi silicati soprattutto nella forma amorfa. Le comete, composte di materia avanzata dalla formazione del nostro sistema solare, contengono invece silicati in forma cristallina.
Fino ad ora i silicati cristallini erano stati rilevati attorno a stelle giovani pi? pesanti del Sole. Queste stelle hanno grandi dischi protoplanetari che emettono decisamente nel medio infrarosso. Dischi protoplanetari di protostelle e giovani stelle con masse pi? deboli, sono pi? piccole e pi? deboli e pertanto molto pi? difficili da osservare.
COMICS –Cooled Mid Infrared Camera and Spectrometer) ? stato il primo spettrografo nel medio infrarosso a essere collegato a un telescopio da 8 metri. Il suo obiettivo specifico erano stelle giovani dai 5 ai 10 milioni di anni di et? denominate stelle T-Tauri a causa della loro somiglianza con le tipiche giovani protostelle nella costellazione del Toro, T–Tauri.

Il team ha avuto successo nella prima scoperta in assoluto di emissioni nel medio infrarosso da silicati cristallini dal disco protoplanetario orbitante attorno a una giovane stella del tipo del Sole chiamata Hen3-600. Hen3-600 appartiene a un gruppo di giovani stelle chiamate Associazione TW dell’Idra. L’associazione consiste in circa due dozzine di stelle vecchie fra i 5 e i 10 milioni di anni –stelle non neonate ma neanche mature- distanti fra loro circa 120 anni luce. Dato che distano circa 160 anni luce dal Sole, si tratta di un posto ideale per studiare in dettaglio la formazione delle stelle e dei pianeti.
La scoperta conferma che i silicati cristallini possono formarsi attorno a stelle come il Sole quando sono giovani. Poich? sono necessarie temperature di circa 600?C per formare silicati cristallini, questa scoperta implica la presenza di un meccanismo che scalda il disco protoplanetario a una siffatta temperatura. “Adesso che noi sappiamo che i silicati cristallini esistono, la nostra prossima sfida ? osservare come i silicati cristallini sono distribuiti nello spazio”, dice Mitsuhiko Honda, uno studente laureato all’Universit? di Tokyo e uno dei leader del progetto. “Vogliamo in primo luogo comprendere i processi che avvengono nei dischi protoplanetari che portano alla formazione di silicati cristallini.”

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Subaru Telescope website