Osservata la disintegrazione di un planetesimo nella vicina stella Fomalhaut. È la seconda volta sulla stessa stella

    Il disco di rocce che circonda la vicina stella Fomalhaut offre uno spaccato di quanto turbolento doveva essere quello del giovane Sole. Osservato per la seconda volta un rarissimo evento, la distruzione di un planetesimo da parte di un asteroide.

    Fomalhaut
    Immagine del disco circumstellare della stella Fomalhaut ripresa dal telescopio spaziale James Webb. L'immagine della stella al centro del disco è stata rimossa per permettere di vedere, senza che venisse abbagliato, il disco. Credit: NASA/ ESA/ CSA/ A. Gáspár (University of Arizona)/ A. Pagan (STScI).

    La stella Fomalhaut, con la sua giovane età di 500 milioni di anni, a fronte dei 4.5 miliardi di anni del Sole, ed il suo disco circumstellare ricchissimo di rocce offre uno spaccato di quanto turbolento doveva essere il nostro Sistema Solare da giovane.

    Ancora ricchissimo di rocce e pianetini, il disco protoplanetario che circordava il giovane Sole doveva essere sede di continue collisioni tra planetesimi (rocce di dimensioni intermedie tra pianetini e grossi asteroidi), comete ed asteroidi i cui detriti, prodotti negli scontri, andavano a impattare i pianeti già formati, le loro lune, gli stessi asteroidi.

    Una caratteristica che accomuna tutti i corpi rocciosi del nostro Sistema Solare, dai più piccoli ai più grandi, è la presenza in superficie di numerosi crateri da impatto, ancora presenti sulla Terra, ma meglio visibili sulla Luna o sugli asteroidi e che risalgono ad un lontano passato.

    Questa elevatissima frequenza di impatti è ormai ridottissima, essendosi il nostro Sistema Solare ripulito della maggior parte di tali “proiettili” vaganti. Lo stesso non può dirsi di Fomalhaut, il cui disco è ancora ricchissimo di rocce.

    Una stella con un disco circumstellare

    La stella Fomalhaut si trova a circa 25 anni luce dalla Terra. La sua temperatura superficiale (8600 K) è più calda di quella del Sole ed anche le sue dimensioni sono circa il doppio di quelle solari.

    Vicinanza, dimensioni e temperatura superficiale fanno di Fomalhaut la 18esima stella più brillante del cielo.

    Si trova nella costellazione del Piscis Austrinus (Pesce australe) e il suo nome significa in arabo “bocca della balena”, a motivo della sua posizione all’interno della costellazione.

    Fomalhaut
    La "sorgente circumstellare 1" scoperta nel disco di Fomalhaut nel 2012 e che inizialmente si pensava fosse un pianeta, era il risultato della disintegrazione di un planetesimo, la cui nube di detriti negli anno è andata espandendosi e diminuendo in luminosità. Credit: NASA, ESA, and A. Gáspár and G. Rieke (University of Arizona)

    Caratteristica che rende Fomalhaut molto interessante per gli astronomi è la presenza di un disco circumstellare di rocce, gas e polveri. Il disco è separato dalla stella da una grande cavità che si pensa possa essere stata prodotta dalla formazione di pianeti, ancora non scoperti. Notevole è stato lo sforzo osservativo per individuarli. Si pensi che da quasi 20 anni il disco di questa stella viene sistematicamente osservato.

    Grazie alle osservazioni del telescopio spaziale Hubble si è scoperto che questo disco è un analogo (più giovane) della fascia di Kuiper del Sistema Solare, cioè una fascia di asteroidi che orbita a grande distanza attorno al Sole.

    Aspetto interessante è che sulla base di osservazioni e modelli, questo disco di Fomalhaut viene continuamente arricchito di rocce grazie alle continue collisioni tra planetesimi.

    Inizialmente, si pensava di aver scoperto un pianeta posizionato nel bordo del disco, tuttavia, osservazioni successive confermarono che il puntino brillante, presunto essere un pianeta, altro non era che il risultato di una collisione tra planetesimi che aveva prodotto un addensamento brillante di detriti, la cui luminosità è andata poi diminuendo negli anni successivi.

    Impatti distruttivi in tempo reale

    Le osservazioni fatte con il telescopio spaziale Hubble ci hanno resi recentemente testimoni di un impatto tra planetesimi avvenuto nel disco di Fomalhaut.

    Gli astronomi, osservando le immagini del disco di Fomalhaut e confrontandole con quelle precedentemente acquisite, hanno osservato la formazione di un punto brillante, chiamato “sorgente circumstellare 2”. Si tratterebbe della luminosità prodotta dalla distruzione di un planetesimo di circa 60 km di diametro colpito e disintegrato da un asteroide.

    Fomalhaut
    Questa immagine composita del Telescopio Spaziale Hubble mostra l'anello di detriti e le nubi di polvere cs1 e cs2 attorno alla stella Fomalhaut. Fomalhaut stessa è mascherata per consentire la visione delle caratteristiche più deboli. La sua posizione è indicata dalla stella bianca. Immagine: NASA, ESA, Paul Kalas (UC Berkeley); Elaborazione dell'immagine: Joseph DePasquale (STScI)

    Si tratta del secondo caso nello stesso disco. Infatti, nel 2012, sempre Hubble aveva scoperto un analogo punto brillante, inizialmente scambiato per un pianeta, ora chiamato “sorgente circumstellare 1” che, quando scoperto, era già formato (non si avevano immagini precedenti).

    Questa volta, invece ,si è potuto vedere che mentre il secondo punto brillante prima del 2023 non esisteva, esso era ben visibile nelle immagini di Hubble prese nel 2023. Come per il caso precedente, i frammenti via via si andranno espandendo e la luminosità di questo punto brillante andrà diminuendo.

    E’ notevole pensare che mentre teoricamente era prevista una tale collisione ogni 100.000 anni, ne abbiamo osservate 2 in appena 20 anni nello stesso disco.

    Scrive Wyatt, uno degli autori dell’articolo in cui è stata presentata questa ricerca sulla rivista Science: "Il disco è un laboratorio naturale per studiare il comportamento dei planetesimi quando subiscono collisioni, il che a sua volta ci fornisce informazioni sulla loro composizione e su come si sono formati"

    Riferimento allo studio

    “A second planetesimal collision in the Fomalhaut system” Paul Kalas et al. Science, 18 Dec 2025 DOI: 10.1126/science.adu626