Gas nei dischi di polvere. Pubblicato su A&A lo studio: “The co-existence of hot and cold gas in debris discs” di I. Rebollido (Universidad Autónoma de Madrid)

di Mario Giuseppe Guarcello    ( segui @mguarce)

 

 

Attorno alcune stelle di sequenza principale e’ osservato un eccesso di emissione nel lontano infrarosso rispetto ai valori attesi di emissione fotosferica. Questa emissione e’ dovuta alla presenza di dischi di polveri che orbitano attorno queste stelle. Questa ipotesi e’ stata recentemente supportata anche da immagini dirette di alcuni di questi dischi, come quello che orbita attorno la stella Fomalhaut. Questi dischi sono popolati da polveri di prima generazione, ossia il residuo del processo di formazione planetaria avvenuta nel disco protoplanetario, o di seconda generazione, ossia prodotte da collisioni tra planetesimali, comete, ed altri corpi solidi.

 

Nonostante sia generalmente accettato che i dischi di polvere debbano contenere solo piccole quantità di gas, in alcuni casi e’ stata osservata emissione da parte di molecole gassose come il CO, ad esempio nei dischi di polvere attorno β Pic (Dent et al. 2014) e 49 Cet (Hughes et al. 2008). Il gas individuato in questi dischi e’ molto freddo, a temperature pari a 10-20 gradi Kelvin, ed orbita a distanze tra 10 e >100 UA (1UA e’ la distanza media Terra-Sole). Anche questo gas può essere primordiale o prodotto da alcuni processi quali: vaporizzazione nei corpi solidi, collisioni, o dalle comete.

 

Nel caso di β Pic e’ stata anche osservata la presenza di gas caldo individuato grazie a righe di assorbimento di origine non fotosferica nello spettro della stella. Si ritiene che questo gas orbiti attorno la stella ad una distanza di circa 0.5 UA, trovandosi a temperature di 1000-2000 K, e che sia prodotto da esocomete in moto verso la stella.

 

Nello studio “The co-existence of hot and cold gas in debris discs” di I. Rebollido (Departamento Física Teórica, Universidad Autónoma de Madrid) pubblicato da Astronomy & Astrophysics con la collaborazione dell’astronomo J. Maldonado dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, sono analizzati gli spettri ad alta risoluzione delle stelle con dischi di polvere noti per avere gas freddi, alla ricerca di evidenze che supportino la presenza anche di gas caldo, in particolare righe di assorbimento di natura non fotosferica Ca II K (λ 3933.66 Å), Ca II H (λ3968.47 Å) e Na I D (λλ 5889.95/5895.92 Å). Gli autori hanno individuato queste righe negli spettri di 10 su 15 stelle analizzate, dimostrando che la presenza di gas caldo e’ una proprietà tipica nei dischi di polvere.

 

La figura (link) mostra il profilo mediano della riga Ca II K osservata nelle stelle con disco di polveri analizzate in questo studio.