Osservata per la prima volta la rotazione di un disco protoplanetario attorno alla stella AB Aurigae

Il disco, nella sua globalità, ruota seguendo il moto kepleriano, la stessa legge fisica che governa le orbite dei pianeti attorno a una stella. Tuttavia, lo studio pubblicato su Astronomy & Astrophysics rivela che alcune regioni vicine alla stella mostrano un'inaspettata deviazione da questo comportamento . L'anomalia è spiegata al meglio dall'influenza gravitazionale di pianeti giganti ancora immersi nel disco, la cui presenza disturba il flusso ordinato di materiale .

Le osservazioni di SPHERE includevano anche un'immagine nella riga spettrale H-alfa (Hα), ottenuta con il sottosistema ZIMPOL in una singola epoca, per studiare l'emissione legata ai processi di accrescimento . Questo fornisce un contesto dinamico cruciale per la già nota candidata protopianeta AB Aurigae b, la cui posizione e influenza sulla struttura del disco sono ora meglio definite.

Come il VLT ha mappato il movimento della polvere e la dinamica del disco

Il nuovo studio, intitolato "Destructuring the disk of AB Aurigae: Dynamics and accretion" e presentato nel maggio 2026, ha analizzato come le singole strutture all'interno del disco si siano mosse nell'arco di quasi quattro anni . I bracci a spirale, le strutture ad anello e le ombre radiali, già immortalati in precedenza da strumenti come ALMA e SPHERE, sono stati ora osservati in movimento.

Le immagini elaborate rivelano forme intricate :

• Bracci a spirale che spazzano il disco, probabilmente generati da un massiccio compagno nascosto.
• Ombre radiali proiettate da densi grumi di materiale in orbita attorno alla stella.

Lo studio dinamico conferma che, mentre il disco segue globalmente gli schemi rotazionali previsti, le perturbazioni locali – specialmente nelle regioni interne – corrispondono alle previsioni dei modelli di dinamica dei dischi in cui un pianeta gigante si fa strada attraverso il materiale, lanciando onde di densità .

Prove di formazione planetaria: dalle spirali statiche alle firme dell'accrescimento

La misurazione della rotazione nel 2026 rappresenta l'ultimo capitolo di un crescente corpus di prove che indicano AB Aurigae come un sistema planetario in piena formazione.

2020: La spirale 'contorta'

Nel 2020, gli astronomi che utilizzavano lo stesso strumento SPHERE ottennero le più profonde immagini in luce diffusa mai realizzate di AB Aurigae . Identificarono una prominente "torsione" in uno dei bracci a spirale interni del disco, a una separazione di circa 30 unità astronomiche, più o meno la distanza di Nettuno dal Sole . Questa torsione, perfettamente riprodotta nei modelli di onde di densità generate da pianeti, fu interpretata come il sito dove un pianeta potrebbe essere in formazione .

Precedenti osservazioni con ALMA avevano già rilevato bracci a spirale gassosi all'interno della cavità del disco, collegati a spirali di polvere, e sia i dati ALMA che quelli di SPHERE indicavano la presenza di un compagno massiccio come motore di queste strutture .

2025: L'emissione di idrogeno da AB Aurigae b

Nel settembre 2025, un team internazionale che utilizzava lo spettrografo MUSE sul VLT ha rilevato un'emissione di idrogeno alfa (Hα) direttamente associata alla candidata protopianeta AB Aurigae b . L'emissione risultava spostata verso il blu di circa −100 km/s rispetto alla riga Hα, con un corrispondente assorbimento spostato verso il rosso a circa 75 km/s .

Lo spettro rilevato ricorda un profilo P Cygni inverso, una firma classica del gas che cade verso l'interno su un corpo in accrescimento, comunemente osservata nelle giovani stelle. Lo spettro era incompatibile con la luce della stella ospite, supportando fortemente l'idea che AB Aurigae b sia una vera e propria protopianeta che raccoglie attivamente materiale da un disco circumplanetario.

Le osservazioni del VLT hanno catturato l'emissione di idrogeno da gas caldo che spiraleggia verso il pianeta, segnando quella che alcuni ricercatori descrivono come la prima prova diretta di massa in caduta su un protopianeta.

I limiti dall'immagine Paβ

Una campagna di imaging profondo separata, mirata alla riga del Paschen-beta (Paβ) nella posizione prevista di AB Aurigae b, non ha rilevato un'emissione significativa . Questa mancata rilevazione non esclude l'interpretazione come protopianeta, ma suggerisce che l'accrescimento nella riga Paβ fosse debole o intermittente durante la finestra osservativa .

Una Stele di Rosetta per gli studi sulla formazione planetaria

Il sistema di AB Aurigae, situato a circa 520 anni luce da noi nella costellazione dell'Auriga, è diventato uno dei laboratori meglio documentati per testare le teorie sulla formazione dei pianeti giganti .

I ricercatori dibattono se questi pianeti si formino tramite "accrescimento del nucleo", un processo lento che può richiedere milioni di anni, o tramite "instabilità gravitazionale", che può verificarsi entro le prime migliaia di anni di vita del disco . La giovane età del sistema, stimata tra 1 e 4 milioni di anni, impone limiti temporali stringenti a queste storie di formazione .

La combinazione di immagini a più lunghezze d'onda, rilevazioni spettroscopiche di gas in accrescimento e, ora, il tracciamento diretto della rotazione del disco, fornisce una catena di prove che abbraccia morfologia, cinematica e firme di accrescimento.

Riepilogo delle tappe fondamentali:

• Immagini del disco SPHERE/ALMA (2020): Risolti bracci a spirale e una rivelatoria torsione nel disco interno, interpretati come segni di interazione con un compagno planetario massiccio.
• Spettroscopia VLT/MUSE (2025): Emissione e assorbimento Hα collegati a AB Aurigae b, compatibili con l'accrescimento di gas su una protopianeta.
• Dinamica multi-epoca SPHERE (2026): Prima osservazione diretta della rotazione del disco su 3,85 anni, con analisi del moto della polvere e imaging Hα che vincolano le zone di accrescimento e le interazioni protopianeta-disco.

Per la prima volta, gli astronomi sono passati da istantanee statiche a un'immagine dinamica di un vivaio planetario, osservando i granelli di polvere orbitare, i bracci a spirale spostarsi e un giovane pianeta gigante tirare il tessuto del suo disco di nascita.