HD 100546

HD 100546
	Immagine in luce visibile ripresa dal telescopio spaziale Hubble: il protopianeta è contrassegnato in arancione; nella zona centrale sono presenti artefatti dovuti alla sottrazione digitale della brillante stella centrale, così come sono artefatti le macchiette nere circostanti.
Classe spettrale	B9Vne
Distanza dal Sole	353 anni luce
Costellazione	Mosca
Coordinate
	(all'epoca J2000.0)
Ascensione retta	11h 33m 25.44s
Declinazione	-70° 11′ 42.24″
Parametri orbitali
Semiasse maggiore	110 AU, ua e au
Sistema planetario	sì
Dati fisici
Massa	2,4 M⊙
Temperatura; superficiale	; 10470 K (media); ;
Luminosità	30
Età stimata	5-10 milioni di anni
Dati osservativi
Magnitudine app.	6,30
Parallasse	9,09 mas
Moto proprio	AR: -38,594 mas/anno; Dec: -0,238 mas/anno
Velocità radiale	9,1 km/s
Nomenclature alternative
	KR Muscae, CD-69 893, HIP 56379, TYC 9229-2446-1
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HD 100546, conosciuta anche come KR Muscae, è una giovane stella di magnitudine 6,3 nella costellazione della Mosca, distante circa 350 anni luce dal sistema solare. Si tratta di una stella Ae/Be di Herbig, una categoria di stelle di classe A o B di pre-sequenza principale che non hanno ancora innescato la fusione dell'idrogeno nel loro nucleo. Circondata ancora da un vasto disco protoplanetario, attorno a essa sono stati scoperti due protopianeti giganti gassosi, a distanze di 15 e 110 UA dalla stella madre.^[3]

Caratteristiche

Posizione della stella nella costellazione della Mosca

File:Musca_IAU.svg

Con un'età di appena 5-10 milioni di anni,^[3] HD 100546 è una stella Ae/Be di Herbig di pre-sequenza principale che non ha ancora innescato la fusione nucleare dell'idrogeno nel suo nucleo. Di tipo spettrale B9 ha una temperatura superficiale di oltre 10.000 K e una massa 2,5 volte quella del Sole.^[1] Si sta ancora contraendo da una vasto disco di accrescimento, la materia sta collassando verso l'interno e in tempi relativamente brevi su scala astronomica, nel suo nucleo la temperatura raggiungerà valori sufficienti per innescare la fusione dell'idrogeno in elio, diventando a tutti gli effetti una stella bianco-azzurra di sequenza principale.

Sistema planetario

Già nel 2005 studiando il disco circumstellare era stato proposto da B. Acke e M.E. van den Ancker un pianeta in formazione che spiegasse il vuoto nel disco osservato a circa 6,5 UA; venne ipotizzata la presenza di un enorme pianeta o nana bruna con una massa di 20 M_J.^[4] L'interesse per la giovane stella e il suo disco non diminuì negli anni seguenti, alla ricerca di giovani pianeti in formazione. A metà degli anni 2010, dopo una lunga campagna osservativa con il Very Large Telescope arrivò l'annuncio della scoperta di un pianeta gigante gassoso avente un raggio 7 volte quello di Giove, una massa 5 volte quella gioviana e situato a 53 UA dalla stella.^[5]^[6]

Nel 2021 dopo osservazioni compiute con il radiointerferometro ALMA, un gruppo guidato da Davide Fedele ha annunciato la scoperta di due protopianeti immersi nel disco di gas e polveri, di massa 3 e 8 volte quella di Giove e a distanze di 15 e 110 UA.^[7] Lo stesso studio di Fedele et al. ha evidenziato che il disco circumstellare è diviso in due principali strutture: un anello interno che va da 20 a 40 UA e uno più esterno che va da 120 a 250 UA, quest'ultimo più debole e meno omogeneo dell'anello più interno e diviso a sua volta in diverse sottostrutture, con una maggiore densità in particolare a 180 e 220 UA di distanza dalla stella. In prossimità del disco esterno sono stati rilevati ghiaccio e molecole d'acqua; probabilmente il pianeta, pulendo la sua orbita dal materiale del disco, ha reso possibile il passaggio della radiazione stellare causando la fotoevaporazione dei ghiacci, rendendoli così rilevabili da ALMA.^[3]

La grande distanza dalla stella del protopianeta più esterno pone alcuni quesiti riguardo alle teorie di formazione planetaria comunemente accettate, che non prevedono la formazione di pianeti giganti a oltre 40 UA,^[7] e in questo caso, essendo il pianeta ancora in fase di accrescimento, la migrazione orbitale non può essere la spiegazione.

Sempre nel 2021 un altro studio, di Ackermann Pyerin et al., conferma l'esistenza di due protopianeti, di cui uno posto a grande distanza, anche se a masse sostanzialmente invertite, ossia il più interno sarebbe il più massiccio e situato a 13 UA, mentre il più esterno, di 3 masse gioviane, dista 143 UA dalla stella.^[8]

Prospetto del sistema

Sotto, un prospetto secondo il modello di Fedele et al.;^[3] come detto sopra Ackermann Pyerin et al. indicano invece la massa dei pianeti, rispettivamente per b e c di 8 e 3 masse gioviane con semiassi maggiori rispettivamente di 13 e 143 UA; inoltre stimano le masse dei dischi circumstellari di 21 M_J per il disco più interno e di 66 M_⊕ per quello più esterno.^[8]

Pianeta	Tipo	Massa	Periodo orb.	Sem. maggiore	Scoperta
b	Gigante gassoso	3,1 M_J	—	15 UA	2021
Disco di gas	—	29 M_J	—	20-40 UA	2021
c	Gigante gassoso	8,5 M_J	—	110 UA	2021
Disco di polveri	—	33 M_⊕	—	150-250 UA	2021

Note

^ ^a ^b ^c ^d ^e D. J. M. Petit dit de la Roche et al., New mid-infrared imaging constraints on companions and protoplanetary disks around six young stars (PDF), in Astronomy and Astrophysics, vol. 648, A92, aprile 2021, arXiv:2102.12506.
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f HD 100546 -- Be Star, su simbad.u-strasbg.fr, SIMBAD. URL consultato il 13 ottobre 2021.
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f D Fedele et al., ALMA 870 µm continuum observations of HD 100546 Evidence of a giant planet on a wide orbit (PDF), in Astronomy and Astrophysics, vol. 651, A90, luglio 2021, arXiv:2106.07757.
^ B. Acke; M.E. van den Ancker, Resolving the disk rotation of HD 97048 and HD 100546 in the [Oi] 6300Å line: evidence for a giant planet orbiting HD 100546 (PDF), su arxiv.org, 2005.
^ La nascita di un pianeta in diretta, su mediainaf.it, 2 luglio 2015.
^ Sascha P. Quanz et al., Confirmation and characterization of the protoplanet HD100546 b - Direct evidence for gas giant planet formation at 50 au (PDF).
^ ^a ^b Protopianeti giganti dove non te li aspetti, su mediainaf.it, 29 luglio 2021.
^ ^a ^b Max Ackermann Pyerin et al., Constraining the properties of the potential embedded planets in the disk around HD 100546 (PDF), in Astronomy and Astrophysics, manuscript no. 41998, 13 ottobre 2021.

Voci correlate

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[delaRoche-1] D. J. M. Petit dit de la Roche et al., New mid-infrared imaging constraints on companions and protoplanetary disks around six young stars (PDF), in Astronomy and Astrophysics, vol. 648, A92, aprile 2021, arXiv:2102.12506.

[SIMBAD-2] ^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f HD 100546 -- Be Star, su simbad.u-strasbg.fr, SIMBAD. URL consultato il 13 ottobre 2021.

[Fedele-3] ^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f D Fedele et al., ALMA 870 µm continuum observations of HD 100546 Evidence of a giant planet on a wide orbit (PDF), in Astronomy and Astrophysics, vol. 651, A90, luglio 2021, arXiv:2106.07757.

[4] B. Acke; M.E. van den Ancker, Resolving the disk rotation of HD 97048 and HD 100546 in the [Oi] 6300Å line: evidence for a giant planet orbiting HD 100546 (PDF), su arxiv.org, 2005.

[5] La nascita di un pianeta in diretta, su mediainaf.it, 2 luglio 2015.

[6] Sascha P. Quanz et al., Confirmation and characterization of the protoplanet HD100546 b - Direct evidence for gas giant planet formation at 50 au (PDF).

[inaf2021-7] Protopianeti giganti dove non te li aspetti, su mediainaf.it, 29 luglio 2021.

[Pyerin-8] Max Ackermann Pyerin et al., Constraining the properties of the potential embedded planets in the disk around HD 100546 (PDF), in Astronomy and Astrophysics, manuscript no. 41998, 13 ottobre 2021.

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