Stelle che accrescono pianeti e planetesimali
Un nuovo studio analizza la frequenza con cui stelle di classe spettrale A-F accrescono corpi solidi dai propri sistemi planetari
Nelle tumultuose prime fasi evolutive dei giovani sistemi planetari, non è raro che la stella centrale accresca pianeti e planetesimali (i piccoli corpi rocciosi da cui si formano i pianeti più grandi). Non potendo risalire alle prime fasi del nostro Sistema Solare né osservare direttamente questo processo in altri sistemi stellari, un modo per comprendere l’entità di tali fenomeni consiste nel misurare le abbondanze degli elementi chimici pesanti presenti sulla superficie delle stelle con e senza pianeti.
Per le stelle di tipo solare esiste una nota relazione tra la presenza di pianeti gassosi e l’abbondanza, nell’atmosfera e negli strati superficiali della stella, di elementi più pesanti dell’idrogeno e dell’elio (propriamente detta “metallicità” in astronomia). Questa relazione potrebbe essere una conseguenza diretta dell’accrescimento di corpi rocciosi, planetesimali e perfino pianeti durante le prime fasi di vita del sistema, anche se l’ipotesi più diffusa la considera l’effetto di un legame indiretto con il processo di formazione planetaria. Una maggiore metallicità stellare rispecchia infatti una maggiore abbondanza di elementi pesanti nel disco protoplanetario, fattore che facilita la formazione dei nuclei rocciosi necessari per l’accrescimento dei giganti gassosi.
Un team di ricercatori guidato dall’astrofisico J. Maldonado dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo ha analizzato i dati spettroscopici di 27 e 43 stelle di classe spettrale A e F, rispettivamente con e senza pianeti noti. Le osservazioni sono state ottenute impiegando diversi telescopi, garantendo tutte una risoluzione spettrale sufficiente a misurare le abbondanze degli elementi chimici pesanti nei campioni analizzati.
Restringendo l’analisi alle stelle dotate di una struttura interna interamente radiativa (ossia più calde rispetto alla classe spettrale F5), i ricercatori hanno riscontrato abbondanze maggiori di ossigeno e nichel nelle stelle dotate di sistemi planetari. Questo risultato, combinato con i rapporti di abbondanza di elementi tipici dei corpi rocciosi come il rapporto magnesio/silicio, suggerisce un accrescimento significativo di corpi ricchi di silicati e poveri di elementi volatili.
Queste stelle calde rappresentano quindi un affascinante “anello mancante” nell’evoluzione dei sistemi planetari. Creano un ponte cosmico che collega la polvere primordiale che circonda le stelle neonate con lo scenario di fine vita delle nane bianche, celebri proprio per “divorare” i resti rocciosi dei loro antichi pianeti.
Lo studio è descritto nell’articolo: “Signatures of rocky debris accretion in AF-Type planet hosts“, recentemente pubblicato su Astronomy & Astrophysics.