Da quasi vent’anni il sistema di Fomalhaut, una stella brillante situata a soli 25 anni luce dalla Terra, è al centro di un enigma astronomico. Il suo disco di polveri e detriti non appariva affatto regolare: invece di formare un anello simmetrico, mostrava un’evidente asimmetria, come se la stella fosse decentrata rispetto al materiale che la circonda. Questo dettaglio ha a lungo incuriosito i ricercatori, spingendoli a cercare spiegazioni convincenti.
Un passo decisivo arriva oggi grazie al lavoro di un team guidato da Joshua Bennett Lovell, che con l’aiuto delle osservazioni dell’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ha tracciato l’immagine più nitida mai ottenuta del disco di Fomalhaut. La novità? L’eccentricità dell’anello non è uniforme, ma varia con la distanza dalla stella: nelle zone interne il disco appare più allungato, mentre man mano che ci si allontana la forma tende a diventare circolare.
Questo comportamento non era mai stato dimostrato con certezza in altri sistemi di detriti. I vecchi modelli, infatti, si basavano su un’eccentricità costante, ma non riuscivano a spiegare le differenze di luminosità e larghezza dell’anello. ALMA ha invece mostrato che il lato nord-occidentale del disco è più luminoso del 21% rispetto a quello sud-orientale, che risulta anche più largo di circa quattro unità astronomiche (pari a oltre 590 milioni di chilometri).
La nuova interpretazione fornisce una chiave di lettura più coerente: la gravità di un pianeta massiccio, mai osservato direttamente, potrebbe avere scolpito l’anello sin dalle fasi giovanili del sistema, mantenendo nel tempo la sua forma asimmetrica. Le simulazioni numeriche confermano che un simile assetto potrebbe sopravvivere per oltre 440 milioni di anni, l’età stimata di Fomalhaut.
Il lavoro del team non si limita a fornire un nuovo modello, ma apre anche a una metodologia utile per altri casi. I gradienti di eccentricità nei dischi di polvere potrebbero infatti funzionare come impronte digitali della presenza di pianeti invisibili, analogamente a come Nettuno fu scoperto nell’Ottocento grazie agli effetti gravitazionali su Urano, prima ancora di essere osservato al telescopio.
Per testare ulteriormente questa ipotesi, gli scienziati hanno confrontato i dati millimetrici di ALMA con le osservazioni nell’infrarosso del James Webb Space Telescope. Nessun modello a eccentricità costante era in grado di riprodurre le variazioni di luminosità e larghezza dell’anello. Solo assumendo un’eccentricità variabile è stato possibile ottenere una corrispondenza con i dati.
Il passo successivo sarà raccogliere nuove osservazioni ad alta risoluzione per confermare definitivamente il gradiente e, forse, individuare tracce dirette del pianeta nascosto. Nel frattempo, il gruppo ha reso pubblico il codice del proprio modello, in modo che la comunità scientifica possa applicarlo anche ad altri sistemi stellari.
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