Gli astronomi hanno spiato tre interi sistemi di esopianeti nati attorno a una stella binaria. SVS 13 è un sistema stellare binario a 980 anni luce di distanza, e le complesse strutture di polvere che lo circondano stanno facendo luce su come i sistemi planetari nascono in questi affascinanti ambienti. Poiché una grande percentuale di stelle è legata a sistemi stellari multipli, ciò ha implicazioni per la nostra comprensione della formazione e dell'evoluzione dei pianeti.
l'astronoma Ana Karla Díaz-Rodríguez dell'Istituto di Astrofisica dell'Andalusia (IAA-CSIC) in Spagna e del Centro Regionale ALMA dell'Università di Manchester nel Regno Unito ha affermato, riguardo stella binaria SVS 13, che "Ogni stella ha un disco di gas e polvere intorno ad essa e che, inoltre, un disco più grande si sta formando attorno a entrambe le stelle".
"Questo disco esterno mostra una struttura a spirale che sta alimentando la materia nei singoli dischi, e in tutti essi i sistemi planetari potrebbero formarsi in futuro. Questa è una chiara prova della presenza di dischi attorno a entrambe le stelle e dell'esistenza di un disco comune in un sistema binario".
Le stelle nascono da nodi densi in nubi di gas molecolare che galleggiano nello spazio. Nelle giuste condizioni, uno di questi nodi collasserà sotto la sua stessa gravità e inizierà a girare. Mentre ruota, il materiale intorno ad esso si appiattisce in un disco che si avvolge nella stella, alimentando la sua crescita.
Quando la stella raggiunge la fine della sua formazione, tutto ciò che rimane diventa il disco protoplanetario. Tutta la polvere e il gas rimanenti si muovono intorno, e alla fine si riuniscono in grumi abbastanza grandi che si accumulano per formare pianeti, asteroidi, comete, lune, pianeti nani e tutto il resto che puoi trovare in un sistema planetario.
Sappiamo che questo si verifica intorno a singole stelle abbastanza facilmente e la maggior parte degli esopianeti confermati fino ad oggi sono stati trovati in orbita attorno a singole stelle. Si pensa che un sistema di stelle multiple, creando un ambiente più gravitazionalmente complicato, potrebbe essere più ostile al processo di formazione dei pianeti.
SVS 13 è relativamente vicino, in una nube di formazione stellare chiamata nube molecolare di Perseo, e molto giovane. È costituito da due stelle con una massa combinata circa uguale a quella del Sole, bloccate in un'orbita molto stretta; sono solo a circa 90 unità astronomiche di distanza (Plutone è a circa 40 unità astronomiche dal Sole).
Per saperne di più sullo spazio intorno a questa protostella binaria, così come sulle stelle stesse, Díaz-Rodríguez e il suo team hanno studiato 30 anni di osservazioni dal Very Large Array del National Radio Astronomy Observatory. Hanno anche effettuato nuove osservazioni con l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, noto come ALMA.
Ciò ha permesso al team di ricostruire l'orbita della binaria e determinare le masse delle stelle, l'orientamento del sistema e le dimensioni e le masse dei dischi. Hanno trovato due piccoli dischi, uno con un raggio di polvere di 12 unità astronomiche e l'altro con un raggio di polvere di 9 unità astronomiche, entrambi con un raggio di gas di 30 unità astronomiche.
L'enorme disco circumbinario a spirale, che racchiude entrambe le stelle, ha bracci a spirale che si estendono per 500 unità astronomiche. "All'IAA abbiamo iniziato a studiare questo sistema venticinque anni fa. Siamo rimasti sorpresi quando abbiamo scoperto che SVS 13 era una radio binaria, perché solo una stella è visibile nell'ottica", ha dichiarato l'astronomo Guillem Anglada di IAA-CSIC.
"È stato molto strano scoprire una coppia di stelle gemelle in cui una di esse sembrava essersi evoluta molto più velocemente dell'altra. Abbiamo progettato diversi esperimenti per ottenere maggiori dettagli e per scoprire se in tal caso una delle stelle potrebbe formare pianeti. Ora abbiamo visto che entrambe le stelle sono molto giovani e che entrambe possono formare pianeti".
Precedenti studi del sistema hanno identificato molecole nella polvere e nel gas intorno all'SVS 13, comprese molecole organiche complesse che sono precursori degli elementi costitutivi della vita. "Ciò significa che quando i pianeti inizieranno a formarsi attorno a questi due soli", ha spiegato Díaz-Rodríguez, "gli elementi costitutivi della vita saranno lì". Potremmo non essere in giro per vedere il processo svolgersi, ma sapere che quelle molecole sono lì può aiutarci a svelare il mistero della nostra esistenza nell'Universo.