Astrofisica

Hubble vede la «coda del gatto» di Beta Pictoris, nata da uno scontro tra mondi

Una scia di polvere scura e porosa, lunga da avvolgere 500 volte il sistema Sole-Terra: il resto di uno scontro tra corpi come Plutone.

📌 A 63 anni luce da noi c'è un sistema planetario giovane che somiglia al Sistema solare dei primi tempi, quando gli scontri tra mondi erano frequenti. Usando il telescopio Hubble, gli astronomi hanno studiato una lunghissima scia di polvere chiamata «coda del gatto» e concluso che probabilmente è nata dallo scontro tra due corpi grandi come Plutone. Qui sotto: dove si trova, perché era invisibile, di che cosa è fatta, il ruolo del pianeta gigante e perché ci aiuta a capire le nostre origini.

• Che cosa hanno visto
• Un sistema giovanissimo
• Perché era invisibile
• Una polvere «soffice»
• L'impronta del pianeta gigante
• Perché ci aiuta a capire le nostre origini
• Due telescopi, una storia
• Cosa succede ora

Che cosa hanno visto

La notizia è stata raccontata da Space.com il 3 novembre. Secondo la testata, «Using the Hubble Space Telescope, astronomers have investigated a cosmic cat's tail, finding it likely formed after two Pluto-sized bodies smashed together»: con il telescopio Hubble gli astronomi hanno studiato una «coda di gatto» cosmica, scoprendo che probabilmente si è formata dopo lo scontro tra due corpi delle dimensioni di Plutone.

La struttura, soprannominata Cat's Tail, si estende dal disco di detriti di Beta Pictoris, un sistema planetario a 63 anni luce. È lunghissima: secondo Space.com potrebbe avvolgersi intorno al sistema formato dal Sole e dalla Terra circa 500 volte.

Un sistema giovanissimo

La grande differenza tra Beta Pictoris e il nostro Sistema solare è l'età. Il Sistema solare ha circa 4,6 miliardi di anni; Beta Pictoris, secondo Space.com, non supera qualche milione di anni. È, per usare la battuta della testata, un «gattino» cosmico.

Proprio per questo è prezioso. Nei sistemi giovani avvengono ancora gli scontri tra corpi planetari simili a quelli che sconvolsero il Sistema solare nella sua infanzia. Noi non possiamo tornare indietro nel tempo, ma possiamo osservare sistemi vicini che stanno attraversando adesso quella fase.

Perché era invisibile

La squadra ha usato 14 anni di osservazioni per risolvere un mistero di lunga data. «La coda del gatto è considerata il risultato di una collisione tra corpi grandi, qualcosa come Plutone», ha spiegato Arin Avsar dell'Università dell'Arizona, che ha guidato la ricerca. Finora, ha aggiunto, la struttura era stata vista solo dal telescopio spaziale James Webb, che osserva nell'infrarosso, mentre restava invisibile alle lunghezze d'onda più corte.

La spiegazione sta nel materiale. Secondo Avsar, la coda è fatta quasi interamente di materiale organico refrattario, molto ricco di carbonio. Le lunghe catene di atomi di carbonio assorbono la luce visibile, e per questo appaiono quasi nere. 🌑 È come cercare un oggetto scuro su uno sfondo scuro: serve lo strumento giusto e molta pazienza.

Una polvere «soffice»

La coda somiglia a quella di un gatto anche per un altro motivo: è soffice. Le osservazioni di Hubble indicano che i granelli che la compongono sono estremamente porosi.

«Come si possano ottenere granelli di polvere così piccoli e così porosi nessuno lo capisce davvero, ed è uno dei motivi per cui studiamo questa struttura», ha detto Avsar. Un membro della squadra, Kevin Wagner, propone un'ipotesi: le velocità delle collisioni potrebbero essere state così alte da vaporizzare i granelli di carbonio, che sarebbero diventati gas e poi si sarebbero ricondensati raffreddandosi, diventando porosi.

L'impronta del pianeta gigante

Gli scienziati hanno scoperto anche un dettaglio nuovo: una deformazione nella coda, che sembra dovuta all'interazione con uno dei pianeti del sistema, Beta Pictoris b. È un gigante gassoso con una massa dieci volte quella di Giove.

«Questo ci dà un'altra prova di come i pianeti giganti influenzino le comete con la loro immensa forza di gravità», ha detto Avsar. Secondo il ricercatore, è la dimostrazione di quanto questi pianeti condizionino la polvere e i corpi ghiacciati fino a centinaia di unità astronomiche di distanza; un'unità astronomica è la distanza tra la Terra e il Sole.

Perché ci aiuta a capire le nostre origini

Il nostro vicinato cosmico oggi è ordinato. I pianeti girano intorno al Sole e la maggior parte delle rocce spaziali sta in fasce precise: la fascia principale degli asteroidi tra Marte e Giove e la fascia di Kuiper oltre Nettuno. Ma all'inizio, ricorda Space.com, era tutto diverso: una stella neonata circondata da un disco vorticoso di gas e polvere, dove gli scontri tra i mattoni dei pianeti, i planetesimi, erano all'ordine del giorno.

Studiare Beta Pictoris significa guardare una versione giovane di quella storia. 🪐 Capire come i pianeti giganti spostano polvere e comete aiuta anche a capire come si è formata la Terra e da dove potrebbero essere arrivati alcuni dei materiali che la compongono.

Due telescopi, una storia

La ricerca mette insieme due strumenti con capacità diverse. Webb vede il calore emesso dalla polvere nell'infrarosso; Hubble lavora soprattutto nella luce visibile e ultravioletta. Che la coda fosse visibile per il primo e quasi invisibile per il secondo era proprio l'indizio che ha portato a capirne la composizione.

Cosa succede ora

La ricerca è stata pubblicata il mese scorso su The Astrophysical Journal Letters. Restano domande aperte, a cominciare da quella sulla porosità dei granelli, che nessuno sa ancora spiegare del tutto.

🔭 Il lavoro mostra anche il valore delle osservazioni lunghe e combinate: Webb ha scoperto la struttura nell'infrarosso, Hubble con 14 anni di dati ne ha spiegato la natura. Le prossime osservazioni potranno seguire come la coda cambia nel tempo e come risponde alla gravità del pianeta gigante, verificando le ipotesi sulla sua origine.