Gli astronomi scoprono la più grande raccolta di comete al di fuori del sistema solare

Gli astronomi hanno individuato 74 cinture di esocomete in stelle vicine, rivelando il loro ruolo nella formazione planetaria. L'ipotesi, raggiunta con ALMA e SMA, suggerisce che questi corpi potrebbero influenzare l'evoluzione dei sistemi stellari, simili alla fascia di Kuiper nel nostro sistema solare.

Esocomete universo ALMA — Per rilevare queste cinture di comete al di fuori del sistema solare, gli astronomi si sono rivolti a due dei radiotelescopi più avanzati al mondo: l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), situato in Cile, e il Submillimeter Array (SMA).

Un team internazionale di astronomi ha raggiunto un'impresa senza precedenti: ottenere immagini di decine di cinture di esocomete in orbita attorno a 74 stelle vicine. Questa scoperta, pubblicata sulla rivista Astronomy & Astrophysics, offre nuovi indizi sulla formazione delle stelle e dei sistemi planetari nell'universo.

Le esocomete, simili alle comete del nostro sistema solare, sono frammenti di roccia e ghiaccio che si trovano in regioni estremamente fredde, con temperature comprese tra -250 e -150 °C.

Si ritiene che svolgano un ruolo fondamentale nell'evoluzione dei sistemi stellari, trasportando elementi essenziali come l'acqua ai pianeti in formazione.

Una scoperta senza precedenti

Per rilevare queste cinture di comete al di fuori del sistema solare, gli astronomi si sono rivolti a due dei radiotelescopi più avanzati al mondo: l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), situato in Cile, e il Submillimeter Array (SMA), situato nelle Hawaii.

Entrambi gli strumenti sono in grado di catturare le onde radio emesse dai frammenti di questi corpi celesti, consentendo di ricostruire immagini dettagliate delle loro strutture.

Questo lavoro è stato svolto nell'ambito del programma REASONS (REsolved ALMA and SMA Observations of Nearby Stars), uno sforzo collaborativo che ha reso possibile ottenere l'immagine più completa della chiusura delle cinture di esocomete in altre stelle.

“Le esocomete sono blocchi di roccia e ghiaccio di almeno un chilometro di diametro che si scontrano all’interno di queste cinture, generando frammenti più piccoli che possiamo rilevare con i telescopi ALMA e SMA”, ha spiegato Luca Matrà, astrofisico del Trinity College di Dublino e leader dello studio.

Secondo i ricercatori, almeno il 20% dei sistemi planetari studiati ospita queste cinture cometarie, il che suggerisce che potrebbero essere una caratteristica comune nell'evoluzione dei pianeti.

Una finestra sul passato del nostro sistema solare

Uno degli aspetti più interessanti dello studio è la somiglianza con il nostro sistema solare. Gli scienziati hanno paragonato queste fasce alla fascia di Kuiper, una vasta regione di corpi congelati situata oltre l'orbita di Plutone.

Questa galleria contiene 74 immagini di diversi sistemi stellari con cinture cometarie (note come "esocomete") scattate con i radiotelescopi SMA e ALMA. Credito: Luca Matra

Alcuni esperti ritengono che la fascia di Kuiper abbia svolto un ruolo cruciale nella storia primordiale della Terra, fornendo acqua attraverso impatti cometari. Se le esocomete rilevate in altri sistemi funzionassero in modo simile, potrebbero influenzare la formazione e l'evoluzione dei pianeti abitabili nell'universo.

Diversità di strutture e indizi sui pianeti invisibili

L'analisi dei 74 sistemi rilevati ha rivelato una grande diversità nella struttura delle cinture di esocomete. Alcune presentano anelli stretti e ben definiti, mentre altre sono più larghe e diffuse, assumendo forme più simili a dischi. Inoltre, gli astronomi hanno identificato sistemi con fasce multiple, nonché strutture con orbite eccentriche, cioè non perfettamente circolari.

Queste irregolarità suggeriscono la possibile presenza di pianeti o addirittura lune ancora non individuati, la cui influenza gravitazionale altera la distribuzione delle comete all'interno delle cinture. "Le osservazioni di ALMA e SMA continuano a offrirci informazioni sorprendenti sulla natura dell'universo e sul funzionamento di questi sistemi", ha commentato David Wilner, astrofisico presso lo Smithsonian Astrophysical Observatory e coautore dello studio.

Un'eredità per l'esplorazione del cosmo

Il catalogo di immagini e dati raccolti dal programma REASONS servirà da base per futuri studi sulla formazione dei pianeti e sull'evoluzione delle cinture di esocomete. Gli astronomi hanno in programma di condurre nuove osservazioni con il telescopio spaziale James Webb (JWST) e con i futuri Extremely Large Telescope, che consentiranno un'analisi ancora più dettagliata di questi sistemi enigmatici.

Inoltre, ALMA ha in programma miglioramenti nei prossimi anni che consentiranno uno studio più approfondito di queste fasce, aprendo nuove possibilità per l'individuazione di pianeti in formazione e per la comprensione del ruolo delle esocomete nella chimica dei sistemi planetari.

Questa scoperta rappresenta una pietra miliare nell'astronomia moderna e rafforza l'idea che i processi che hanno plasmato il nostro sistema solare potrebbero verificarsi anche in altri angoli dell'universo, fornendo indizi fondamentali nella ricerca della vita oltre la Terra.

Citazione dello studio:

L. Matrà et al, REsolved ALMA and SMA Observations of Nearby Stars (REASONS): A population of 74 resolved planetesimal belts at millimetre wavelengths, Astronomy & Astrophysics (2024). DOI: 10.1051/0004-6361/202451397