La Coda del Gatto, una struttura di polveri lunga circa 1.000 unità astronomiche — quasi 150 miliardi di chilometri — nel giovane sistema stellare Beta Pictoris, è stata osservata per la prima volta anche in luce visibile. Le nuove immagini del telescopio spaziale Hubble, unite a oltre 14 anni di osservazioni e ai dati infrarossi del James Webb, hanno permesso di studiarne meglio la composizione e la forma. La struttura potrebbe essere il residuo di una collisione tra corpi planetari, ma la sua origine resta incerta.
Beta Pictoris si trova a 63 anni luce dalla Terra, nella costellazione del Pittore, e ha circa 20 milioni di anni. È circondata da un vasto disco di polveri e detriti rocciosi, materiale rimasto dalla formazione dei pianeti e prodotto anche dagli urti tra corpi più grandi. La Coda del Gatto era stata individuata con il James Webb, che osserva la luce infrarossa, ma non era stata rilevata dai telescopi sensibili a lunghezze d’onda più corte. Una precedente osservazione del James Webb aveva individuato una nuova caratteristica polverosa nel sistema Beta Pictoris.
«Stranamente, finora questa struttura era stata osservata solo con il telescopio spaziale James Webb, che rileva la luce infrarossa, mentre era rimasta invisibile a lunghezze d’onda più corte. Questo ha lasciato perplessi gli studiosi per un po’», ha detto Arin Avsar, dottorando all’Università dell’Arizona e responsabile della ricerca. La possibile spiegazione riguarda la composizione della polvere: «Pensiamo che finora la Coda del Gatto sia sfuggita alle nostre osservazioni in luce visibile per via del materiale di cui è composta», ha spiegato Avsar. «È costituita quasi interamente da quello che chiamiamo materiale organico refrattario, ricco di carbonio. Queste lunghe catene di atomi di carbonio assorbono la luce visibile, perciò sono molto scure».
I dati indicano inoltre la presenza di granelli microscopici, larghi appena un micron, con una struttura interna molto porosa e soffice. Le loro caratteristiche non sono facili da spiegare con i modelli convenzionali delle collisioni planetarie. «Nessuno sa davvero come si possano formare granelli di polvere così piccoli e porosi come quelli che osserviamo qui, ed è uno dei motivi per cui studiamo questa struttura», ha detto Avsar.
Avsar et al.
Una possibile origine della Coda del Gatto è l’impatto tra due corpi di grandi dimensioni, forse paragonabili a Plutone. Avsar collabora con i gruppi di ricerca di Daniel Apai e Kevin Wagner presso il Lunar and Planetary Laboratory e lo Steward Observatory dell’Università dell’Arizona. Una collisione potrebbe aver disperso grandi quantità di polvere, ma non è ancora chiaro come si siano formate le particelle osservate. L’urto potrebbe aver prodotto abbastanza calore da vaporizzare il carbonio solido; raffreddandosi, il gas si sarebbe poi ricondensato in nuovi granelli. Nel 2024 il James Webb aveva osservato una gigantesca collisione tra due asteroidi nel sistema Beta Pictoris.
«È possibile che le velocità raggiunte nelle collisioni fossero così elevate da vaporizzare i granelli di carbonio, trasformandoli in gas, che poi si è ricondensato raffreddandosi. È così che potrebbero essere diventati tanto porosi», ha detto Wagner, ricercatore post-dottorato NASA Sagan allo Steward Observatory.
Le osservazioni di Hubble hanno anche portato a rivedere la posizione della struttura nello spazio. In precedenza si pensava che, vista dalla Terra, la Coda del Gatto si estendesse per circa 1.000 unità astronomiche dietro la stella. Combinando le immagini in luce visibile di Hubble con quelle infrarosse di Webb e con modelli al computer, il gruppo ha ricostruito una geometria diversa. Per un confronto tra i due telescopi, si veda anche quali sono le differenze tra James Webb e Hubble.
«Abbiamo scoperto che, invece di estendersi per 1.000 unità astronomiche dietro la stella, la Coda del Gatto potrebbe svilupparsi direttamente di lato rispetto a noi, senza una terza dimensione», ha detto Avsar. «Si trova essenzialmente sullo stesso piano del cielo della stella e forse si estende un po’ dietro di essa».
I risultati suggeriscono quindi che gran parte della lunghezza apparente della struttura si sviluppi attraverso il nostro campo visivo, anziché in profondità nello spazio. La sua disposizione tridimensionale precisa dipende tuttavia dai modelli usati per interpretare le osservazioni. Lo studio è stato pubblicato il 7 ottobre 2026 su The Astrophysical Journal Letters.
Con una nuova configurazione osservativa di Hubble, i ricercatori hanno inoltre individuato una deformazione finora sconosciuta nell’alone di polveri attorno a Beta Pictoris. Potrebbe essere causata dalla gravità di Beta Pictoris b, uno dei tre pianeti noti del sistema: un gigante gassoso con una massa pari a circa 10 volte quella di Giove.
«Questo ci offre un’ulteriore prova di come i pianeti giganti influenzino le comete con la loro enorme forza gravitazionale», ha detto Avsar. «È una dimostrazione di quanto questi pianeti massicci influenzino davvero le polveri e i corpi ghiacciati circostanti, fino a centinaia di unità astronomiche».
Interazioni gravitazionali analoghe potrebbero essersi verificate nelle prime fasi della storia del Sistema solare. Quando la Fascia di Kuiper aveva circa 20 milioni di anni, potrebbe aver ospitato centinaia di oggetti delle dimensioni di Plutone, concentrati in una regione molto più densa di quella attuale. Nel tempo, la gravità dei pianeti giganti avrebbe modificato le orbite di molti di questi corpi, spingendone alcuni verso altre regioni o espellendoli dal Sistema solare. Beta Pictoris offre agli astronomi l’occasione di studiare processi simili in un sistema molto più giovane, dove collisioni e perturbazioni gravitazionali stanno ancora modellando il materiale attorno alla stella.
Lo studio, intitolato «Deep HST/STIS Coronagraphic Imaging of the β Pictoris Debris Disk: On the Scattered Light Component of the Cat’s Tail», è firmato da Arin M. Avsar, Kevin Wagner, Dániel Apai, Isabel Rebollido, Antranik A. Sefilian, Marshall D. Perrin, Christopher C. Stark, Gabriel Weible e András Gáspár. È stato pubblicato il 7 ottobre 2026 su The Astrophysical Journal Letters. DOI: 10.3847/2041-8213/aeac4a. Segui le notizie su Google e Google News.
Fonte: scitechdaily.com
